автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.06, диссертация на тему:Электромагнитные поля береговых, корабельных, акустических волн, течений и их использование для изучения Мирового океана

доктора физико-математических наук
Смагин, Виктор Павлович
город
Владивосток
год
2005
специальность ВАК РФ
05.08.06
цена
450 рублей
Диссертация по кораблестроению на тему «Электромагнитные поля береговых, корабельных, акустических волн, течений и их использование для изучения Мирового океана»

Автореферат диссертации по теме "Электромагнитные поля береговых, корабельных, акустических волн, течений и их использование для изучения Мирового океана"

На правах рукописи

СМАГИН

Виктор Павлович

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПОЛЯ БЕРЕГОВЫХ, КОРАБЕЛЬНЫХ, АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН, ТЕЧЕНИЙ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ МИРОВОГО ОКЕАНА

Специальность 05.08.06 - Физические поля корабля, океана, атмосферы и их взаимодействие

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора физико-математических наук

Владивосток 2005

Работа выполнена на кафедре физики, химии и прикладной механики Владивостокского государственного университета экономики и сервиса.

Научный консультант:

доктор физико-математических наук, профессор Савченко Валерий Нестерович

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Сочельников Виктор Васильевич

доктор физико-математических наук, профессор, член-корреспондент РАН Кульчин Юрий Николаевич

Ведущая организация:

доктор технических наук Моргунов Юрий Николаевич

Тихоокеанский военно-морской институт им. С. О. Макарова

Защита состоится 24 марта 2005 г. в 10-00 часов в аудитории 1305 «Зимний сад» ВГУЭС по адресу: г. Владивосток, ул. Гоголя 39а, на заседании диссертационного совета Д 212.055.01 при Дальневосточном государственном техническом университете по адресу: 690950, г. Владивосток-91, ул. Пушкинская, 10, ДВГТУ, тел. (4232) 26-08-03.

С диссертацией можно познакомиться в читальном зале ДВГТУ.

Автореферат разослан 2005 г.

Отзывы на автореферат, заверенные печатью учреждений, просим направлять в адрес диссертационного совета Д 212.055.01 при ДВГТУ.

Факс (4232) 26-69-88

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

Борисов Е.К.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Актуальность темы обусловлена необходимостью изучения Мирового океана, играющего все большую роль в жизни человечества. Диссертация посвящена теоретическому исследованию электромагнитных полей, индуцированных в геомагнитном поле гравитационными морскими волнами и течениями, как естественного, так и искусственного происхождения, а также звуковыми волнами. Величины электрических и магнитных полей поверхностных морских волн лежат в интервале значений 10-50 мкВ/м и 2 - 7 нТл для периодов волн 3 - 9 с, а приливных течений с двенадцатичасовым периодом до 1 мкВ/м и 3 нТл. В совокупности полей внешнего и внутреннего происхождения электромагнитное поле Мирового океана предстает как сложное физическое явление и одновременно как одна из его физических характеристик, теснейшим образом связанная с другими физическими, гео- и гидрофизическими характеристиками водной оболочки и донного основания океана.

Актуальность проводимых исследований обосновывается необходимостью и не до конца изученной возможностью разработать наряду с традиционными океанологическими и гидрофизическими методами альтернативный электромагнитный метод, основанный на естественно существующем в океане электромагнитном поле. С помощью этого метода возможно решение следующих актуальных геофизических и океанологических задач.

1) Определение параметров течений и волн по их электромагнитному полю.

2) Определение параметров искусственного источника волн, например, корабля, по электромагнитному эффекту вызванного им волнения.

3) Получение данных о физических характеристиках донных пород, в частности электрической проводимости, по электромагнитному полю, индуцированному морскими волнами и течениями.

4) Определение параметров гидроакустических (звуковых) полей по их электромагнитному эффекту.

Объест ом исследования являются масштабные движения в Мировом океане (поверхностные волны, течения, акустические и корабельные волны) и электромагнитные поля, связанные с этими движениями.

Целью работы является комплексное теоретическое исследование электромагнитных полей, индуцированных гидродинамическими (морские и корабельные волны, течения) и акустическими источниками, а в прикладном аспекте - анализ возможности определения параметров источников (частота волнения, ширина течения, длительность звукового импульса, длина корабля и др.) и электрических характеристик морской среды, а также нахождение способов их определения.

Задачи исследования.

1) Расчет электрических и магнитных полей, индуцированных поверхностными морскими волнами в океане с неоднородной электрической проводимостью и выявление характерных особенностей этих полей и их связи с типом электрической неоднородности.

2) Расчет электрических и магнитных полей, индуцированных поверхностными морскими волнами в океане конечной глубины со сложной топографией дна и определение связи между электромагнитным полем и рельефом дна.

3) Обобщение задачи по определению индуцированного электромагнитного поля на случай нелинейных морских волн, нахождение поля в этом случае и сравнение результатов с аналогичными для линейных волн.

4) Решение задачи о нахождении электромагнитного поля, индуцированного береговой волной (волной Стокса), распространяющейся вдоль береговой линии в море с плоским наклонным дном.

5) Расчет электромагнитных полей, индуцированных морскими волнами, образованными искусственными источниками: а) колеблющийся подводный точечный источник, б) движущийся с постоянной скоростью по поверхности точечный источник и в) движущийся с постоянной скоростью корабль

митчеловского типа. Разработка способа, позволяющего определить параметры движущегося судна по его электромагнитному следу.

6) Нахождение электромагнитного поля, связанного с акустическими полями. Выявление связи между пространственно-временными структурами этих полей.

7) Расчет электромагнитных полей от стационарных и нестационарных течений. Разработка способов определения параметров морского геоэлектрического разреза и гидродинамических характеристик течений.

Методы исследования. Методом исследования является построение математических моделей явлений, нахождение аналитических и численных решений соответствующих им задач и сопоставление результатов расчета с имеющимися данными лабораторных экспериментов и натурных наблюдений. Научная новизна состоит в том, что

- на основе анализа электромагнитного поля, индуцированного корабельными волнами впервые показана возможность определения ряда параметров модельного (митчеловского) корабля;

- впервые проведена теоретическая оценка эффекта (вклада) нелинейности морских поверхностных волн в электромагнитные вариации, генерируемые этими волнами; осуществлен сравнительный анализ электромагнитных полей, индуцированных гармоническими, кноидальными волнами и солитонами;

- впервые получена передаточная функция, связывающая спектр магнитных пульсаций на дне глубокого океана со спектром морского ветрового волнения на поверхности;

- впервые получена матрица, связывающая компоненты магнитного поля, индуцированного береговой волной Стокса в море с плоским наклонным дном, с компонентами геомагнитного поля;

- подробно исследован электромагнитный эффект гидроакустических волн и импульсов различных структур. Выявлена связь между спектральными характеристиками электромагнитного и гидроакустического сигналов.

Практическая ценность работы. Полученные результаты могут быть рекомендованы для использования в прикладных целях:

- определения электропроводности донных пород;

- определения гидродинамических параметров волн и течений;

- определения параметров корабля.

- восстановления структуры акустического сигнала по электромагнитному отклику.

На защиту выносятся математические модели гидрофизических и электромагнитных явлений и процессов в Мировом океане Адекватность моделей физическим процессам основана на учете всех существенных факторов, определяющих рассматриваемые явления, и удовлетворительном согласии полученных теоретических результатов с данными наблюдений;

- альтернативные к традиционным океанологическим, способы определения параметров и характеристик корабля, водных масс и дна океана посредством электромагнитного поля.

Апробация работы. Результаты докладывались на Всесоюзных семинарах «Фундаментальные проблемы морских электромагнитных исследований», Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн АН СССР 2-ом и 3-ом (г. Троицк, Московской обл., 1979, 1980 гг.), 4-ом и 5-ом (г. Звенигород, Московской обл., 1981, 1983 гг.), 6-ом (пос. Кацивели, Крым, 1986) и 7-ом (г. Звенигород, Московской обл., 1988 г.), на XIV Тихоокеанском научном конгрессе (г. Хабаровск, 1979 г.), на всесоюзных совещаниях по проблеме цунами (г. Владивосток, 1980 г., г. Южно-Сахалинск, 1981 г., г. Новосибирск, 1982 г., г. Звенигород, 1983 г.), на IV Всесоюзной конференции «Проблемы научных исследований в области изучения и освоения Мирового океана» (г. Владивосток, 1983 г.), VII Всесоюзной школе-семинаре по электромагнитным зондированиям (г. Звенигород, 1984 г.) и на Всероссийских межвузовских научно-технических конференциях (г.Владивосток, 1992-2003 гг.).

Публикации. По теме исследования опубликовано 54 работы, в том числе 3 монографии.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Работа изложена на 197 страницах, содержит 8 рисунков и 3 таблицы. Список литературы включает 304 источника.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дал обзор исследований электромагнитных полей гидродинамического происхождения в морях и океанах, очерчен круг задач, решению которых посвящена работа, сформулирована цель диссертации, актуальность темы и определен подход, в рамках которого автор решает поставленные задачи.

В главе 1 сформулированы физические принципы, лежащие в основе математических моделей тех процессов в океане, анализу которых посвящена данная работа. Эти принципы заключаются в следующем. Морские и океанские воды, несмотря на относительно малую их электрическую проводимость и слабую гиромагнитную связь с геомагнитным полем, могут быть отнесены к числу магнитогидродинамических сред. Следует указать, что магнитодинамические эффекты в морской воде, состоящие в генерации тока и электромагнитных вариаций гидрофизическими полями морей и океанов, как правило, весьма слабы и проявляются лишь в достаточно крупномасштабных движениях. Влияние земного магнетизма на гидродинамические движения в большинстве случаев пренебрежимо мало, и эти движения существуют и в отсутствии магнитного поля. Таким образом, задача определения электромагнитных полей, индуцированных движением воды естественным образом распадается на задачу нахождения поля скоростей (гидродинамическая часть) и на задачу определения компонент индуцированного электромагнитного поля по заданному полю скоростей и по электрическим характеристикам морской среды. Для нахождения полей скоростей использовались известные решения краевых задач для уравнений

гидродинамики, таких как уравнение неразрывности, уравнение Эйлера или уравнения Навье-Стокса и Кортевега-де-Вриза.

Решение электродинамической части задачи основано на полной системе уравнений Максвелла с материальными уравнениями связей электромагнитных величин:

Г) = гЁ+£0(г-1)(Ё+ихВ), Я =

Эти уравнения дополняются выражением для плотности электрического тока в движущейся жидкости

которое в рассматриваемом случае состоит из тока проводимости с учётом индуцированной компоненты электрического поля, где - электрическое поле, - электрическая индукция, - магнитная индукция индуцированного поля, - индукция магнитного поля Земли, - плотность электрического тока, - скорость движения жидкости, - плотность свободных зарядов, -

электрическая проводимость жидкости, - диэлектрическая постоянная, -диэлектрическая проницаемость вакуума, - магнитная постоянная, -магнитная проницаемость вакуума, магнитная постоянная морских и океанских вод почти не отличается от единицы и это отличие не имеет какого-либо принципиального значения для изучаемых здесь явлений. Поэтому везде полагается, что

Далее проведено исследование влияния неоднородности электрической проводимости как морской воды, так и проводимости донных пород на

электромагнитные вариации от морского волнения различного частотного диапазона. Диапазон периодов поверхностных морских волн простирается от 0,1 с до суток. В указанном диапазоне формируются морские ветровые волны -наиболее распространенный вид волнового движения на поверхности моря с типичным диапазоном периодов 5-20 с, соответствующим длинам 60-600 м и высотам 2-20м. Характерный диапазон периодов зыби 10-30 с, волн цунами -от минут- до нескольких часов. Показано, что эффект неоднородности проводимости в электромагнитных вариациях от морского волнения для указанных диапазонов в некоторых случаях может составить 30%.

Электрическая проводимость вод Мирового океана зависит главным образом от температуры и солености. На поверхности океана удельная проводимость заключена в интервале от 2,5 до 5,7 Сим/м. В холодных водах проводимость ниже, чем в теплых. Крупномасштабно она остается неизменной на поверхности вод, тогда как с глубиной может меняться существенно. Так, в южных морях при солености 38 промилле электрическая проводимость на поверхности 5,7 Сим/м (при температуре 25° С), а на глубине 4000 м - 3,8 Сим/м (при температуре 5° С). В северных морях изменение проводимости по глубине не столь значительно: от 3,3 до 2,6 Сим/м при изменении температуры от 10° С до 0°С.

Целью было изучение влияния вертикальной неоднородности электрической проводимости морской воды и донных пород (мари- и геоэлектрических разрезов) моря постоянной глубины на величину индуцированного электромагнитного поля морскими гармоническими волнами, потенциал которых

а частота менялась в диапазоне от ветровых волн до волн цунами. Характер изменения проводимости по глубине задавался экспоненциальными и линейными функциями:

Нахождение магнитного поля сводится к решению уравнения:

АВ + рас! 1п а х гогВ - \\<здВ / Ы = -цст(Рч)й,

в котором рассматривались функции С7 всех перечисленных выше видов.

Полученные аналитические решения для магнитных и электрических компонент индуцированного поля в электрически неоднородном океане, сопоставлены с решениями для аналогичных компонент в электрически однородном океане.

Произведен расчет компонент магнитного поля, индуцированного пространственной и поверхностной потенциальными волнами ветрового диапазона и зыби в море с экспоненциально убывающей по глубине электрической проводимостью Рассчитаны вариации магнитного поля от длиннопериодных волн типа цунами с учетом вертикальной неоднородности электропроводности морской воды и донных пород. Геоэлектрический разрез задавался линейно возрастающей функцией.

Результаты расчетов показывают, что: 1) качественно поведение компонент поля не существенно зависит от характера изменения проводимости; 2) количественно отношения соответствующих компонент поля с учетом и без учета неоднородности укладываются в диапазон 1,05 - 1,25 в зависимости от глубины, диапазона волн и быстроты изменения проводимости; 3) в случае длиннопериодных волн наибольшее влияние неоднородности проводимости на величины полей проявляется в шельфовых зонах морей. В этих же зонах высокопроводящие донные породы существенно ослабляют

индуцированные магнитные поля, что открывает возможность осуществлять качественный анализ величины и характера геоэлектрической неоднородности.

Глава 2. Среди многообразия волновых движений морской воды существуют такие, для которых существенную роль играет глубина моря и рельеф дна. К ним в первую очередь относятся длинные волны (типа цунами), описание распространения которых вообще невозможно без учета конечности глубины и рельефа дна. Естественный критерий необходимости учета влияния рельефа дна, заключается в сопоставлении длины волны и глубины моря Если оказывается, что эта глубина меньше или сопоставима с длиной волны, рельеф дна может оказывать сильное влияние на характер морского волнения. Такая ситуация имеет место, например, для волн зыби на шельфе или для ветровых волн в прибрежной зоне. Кроме того, само наличие береговой линии оказывает существенное влияние на волновые движения и даже способно приводить к возникновению специфических волн, таких как береговая волна Стокса, существование которых невозможно в открытом океане. Наличие береговой черты может также приводить к тому, что амплитуда волн окажется сравнимой с глубиной. В этом случае нельзя пренебрегать нелинейными эффектами волнения.

Была поставлена цель определить структуру электромагнитных вариаций, связанных с морским волнением именно в тех ситуациях, когда необходим учет влияния конечности глубины, рельефа дна и береговой линии. При этом для тех случаев, когда соответствующий вид волнения существует и в открытом океане, сопоставляется гидродинамическая трансформация волн с трансформацией электромагнитных вариаций.

Кроме этого, проведена оценка электромагнитных вариаций, сопровождающих нелинейные волны, и сравнение этих вариаций с вариациями линейных волн. Также, были рассчитаны электромагнитные вариации морского волнения для береговой волны Стокса, волны, набегающей на берег в море с плоским наклонным дном и кноидальной волны.

Количественная теория описанных эффектов развита в следующих направлениях. Во-первых (в первом параграфе главы), учтено влияние рельефа дна в рамках линейной гидродинамической теории с помощью приближенных методов, таких как разложение потенциала в ряд Тейлора для поверхностных волн и приближения Вентцеля-Крамерса-Бриллюэна (ВКБ приближение) - в теории мелкой воды. Разложение гидродинамического потенциала имеет следующий вид:

Ф(х, г, 0 = Ф0(х, г)+гФх (х, +—Ф2 (х, г) -к...

Подставляя этот ряд в уравнение Лапласа и граничные условия на дне и на поверхности определим соотношения между коэффициентами разложения Ф) и Ф2:

Будем искать периодические решения для чего положим

получим следующее уравнение для функции

Решен!

где

Исследуем характер магнитных вариаций, индуцированных рассмотренными волнами. По аналогии с решением гидродинамической задачи разложим

функцию по степеням г в ряд

В(х, г, () = В0 (х, *)+Щ (х, ^+~В2(х,()+...

Подставив этот ряд в уравнение и ограничившись

нулевым приближением, в котором ~ 0 получаем уравнение для В^х:

Вох{х)+¥(Рт®В0х(Х) = -№трхХ\Х)

Решения этого уравнения таковы:

Вблизи береговой линии описание магнитного поля этими формулами не будет справедливым, так как потенциал в этом случае описывается выражением

. Для длинных волн характер изменения

магнитного поля а для ветровых волн и зыби Приведенные

выше результаты можно резюмировать следующим образом. Трансформация волн при подходе к берегу зависит от отношения глубины Н к параметру £/со2. Если Н » £/ю2, то для амплитуды гидродинамической волны выполняется закон Грина - она растет по закону X*"4, где х - расстояние от берега. Вид трансформации магнитной вариации в этом случае определяется отношением

При для магнитной вариации также выполняется закон

Грина, а в случае, когда к* « ^дО^СО магнитное поле меняется быстрее — по

закону х"5/4. Если же, напротив, Н « ¡¡/(й2 амплитуда волны меняется по логарифмическому закону. Амплитуда магнитных вариаций меняется в этом

случае как х'1 при к2 >> ЦдСУ^Ши как х"2при к2 «|Д.0СГт(О.

Тем же методом более подробно исследуется трансформация длинных волн типа цунами и их магнитных вариации в шельфовой зоне для различных рельефов дна. Получены закономерности, аналогичные описанным выше.

Во вторых, для плоского наклонного дна рассмотрены точные решения линейных гидродинамических уравнений. Так, точное решение возможно в случае, когда угол наклона плоскости дна (X = %/1п, П - целое число. В этом случае комплексный гидродинамический потенциал имеет вид

\|i(z, t) - A(fx (z) cos t- f2 (z) sin t), A = const,

где

№=

71

(n-\)Un ы

где

В работе показано, сто поведение магнитного поля в этом случае согласуется с описанными выше приближенными законами трансформации.

В - третьих, учтена нелинейность в рамках приближения мелкой воды, с использованием уравнения Кортевега-де-Вриза (КдВ). Уравнение КдВ имеет

вид

д^ / 8t + с0 [1 + (XX1 > дх + уЭ3£ / дхг = О

где Ь — глубина моря, у = С0/г!/6>С0= -\j~gh — фазовая скорость волны в линейном приближении, ^(х, I) — превышение уровня моря.

В -общем случае стационарное решение уравнения КдВ можно представить в следующем виде:

где сп(и) —эллиптический косинус Якоби, — максимальное превышение уровня, — фазовая скорость кноидальной волны,

— параметр нелинейности, — параметр дисперсии.

Модуль эллиптической функции Якоби к определяется соотношением

к — (Х/р. Для В(Х) получим следующее выражение:

щ0аЦР2Х

В(Х) = -

J 3

х —X

с!т,

выражение которого оказывается после вычисления следующего вида

• (*

.....и

щ " . I пка

—-БШ -77-Л

В этом виде выражение удобно для анализа и позволяет сделать следующие выводы:

1. Индуцированное магнитное поле кноидальной волны на поверхности моря зависит от отношения следующим образом: а) при значениях

его отличие от поля гармонической волны несущественно; б) при медленно возрастает и всюду превышает в) при

и особенно вблизи,

когда кноидальная волна вырождается в

птах

солитон, происходит быстрый рост поля и достигается максимальное его

птах 1 о птах

значение

2. Максимальное значение индуцированного магнитного поля опережает максимум превышения уровня моря. Величина смещения увеличивается

.2

от минимального для гармоническои волны

(Г-> 0)

до максимального для

солитона

(k —^1)- Последнее утверждение можно выразить неравенством

Рассматривается электромагнитный эффект от береговой волны Стокса, которая является прогрессивной волной, распространяющейся вдоль берега, амплитуда которой экспоненциально убывает при удалении от берега. Для случая плоского наклонного дна получены точные решения линейной гидродинамической задачи. Гидродинамический потенциал скоростей волны

Стокса имеет вид Ф = CCOS^-

Для этого потенциала можно определить соответствующие электромагнитные вариации

В, = D\FX sin(fcc - at)+ sin a+Fy cos a)cos(fa: - a>f)]/a (r, cp), Bx =—7—\Fx cos(kx-at)+(FI sina-Fy cos a)sin(fce - a?)ka (r> ф)> By = -Dctga[Fx sin(fcc - coi)+(F2 sin a + Fy cos ajcos(ix - co/)|/a (г,ф)

Поскольку связь между компонентами векторов В и линейная и

однородная, запишем ее в виде

где -

матрица с компонентами:

D =

-cosy

cos a sin v)/

sin a sin у

cos asm у cos a cos у cos a sin a cosy

2

^masmy cos a sin a cos y sin a cosy ,

Так как D эрмитова матрица, ее собственные числа вещественны, а соответствующие им собственные векторы взаимно ортогональны.

Собственные числа находятся из решения характеристического уравнения и равны:

Соответствующие им собственные векторы имеют в выбранной системе координат следующие компоненты:

Г 0 ^

-гша сова

( Бт(ч(/2) ' со8асс«(у/2) 5тасо5(\|//2)>

С05азт(ч;/2) 5та8т(\|//2),

В системе главных осей связь между векторами и имеет следующий вид:

Из этих формул видно, что вектор В лежит в плоскости, перпендикулярной вектору, то есть в плоскости, параллельной плоскости дна. Видно также,

что не зависит от

так как направление собственного вектора определяется только углом а, и направления, определяемые векторами и где

А,,

компонента геомагнитного поля вдоль плоскости дна, симметричны относительно оси Поэтому, если - угол между векторами и, то угол

между и

есть Значит

Отсюда

Таким образом, вектор индукции магнитного поля в любой точке пространства лежит в плоскости параллельной дну и вращается в этой плоскости с частотой со, равной частоте береговой волны Стокса. Величина поля определяется выражением:

Вдоль поверхности воды максимум амплитуды магнитных вариаций расположен на расстоянии длины волны от береговой черты. Амплитуда вариаций монотонно спадает в обе стороны от максимума и имеет ненулевое значение даже в области суши. При увеличении высоты над поверхностью, амплитуда вариаций монотонно убывает. На рис. 1 показаны относительные амплитуды магнитного поля на поверхности в зависимости от расстояния от береговой линии (расстояния указаны в длинах волн, положительное направление соответствует направлению в сторону моря).

в/в, "1

1 В 1 3 Э 4 *кха

Рис. 1

Нижняя кривая соответствует углу наклона дна 15°, вторая - 30° и т.д. По горизонтальной оси отложена величина где - волновое число, х -расстояние от береговой линии.

Глава 3. Научных публикаций, посвященных изучению ЭМП (электромагнитного поля) волн от искусственных гидродинамических источников, таких, например, как корабль, известно очень немного. Приведены

результаты теоретических расчетов ЭМП от волн, образованных на поверхности моря гармоническими колебаниями подводного точечного источника и ЭМП волнового следа от движущегося по поверхности источника. Подводный пульсирующий источник образует на поверхности моря кольцевые волны, гидродинамический потенциал которых определяется выражением

Индуцированное магнитное поле возникающее от кольцевых волн описывается выражением

Здесь ./0(р) и Т/0(р) функции Бесселя и Неймана соответственно,

2лЛа3ю4

т = <л1(%, А, =-

Общие черты волнового следа, оставляемого произвольным движущимся источником, содержатся в картине волнового следа от точечного источника. Поэтому, первая часть задачи об ЭМП корабельных волн посвящена определению электрического поля волнового следа точечного источника. Ставилась также задача выяснить возможность определения некоторых характеристик корабля (длина, глубина погружения, ширина и др.) по электромагнитному «отпечатку», то есть по ЭМП волнового следа. Поэтому, вторая часть задачи об ЭМП корабельных волн посвящена определению ЭМП волнового следа от «модельного» корабля (модель Митчелла). Анализ полученного решения позволяет найти параметры модели Митчелла (длину и ширину корабля) по измеренному электрическому полю волнового следа. Предложенная мной методика этого определения также описана в работе.

Корабельные волны в морской воде, как и любые другие волны в проводящей жидкости находящейся в магнитном поле, генерируют индуцированное электромагнитное поле, которое существует наряду с собственным полем корабля. Однако, диапазоны частот собственного поля корабля и поля, индуцированного волновым следом, существенно различны, что дает практическую возможность разделить два этих поля.

Были исследованы особенности электромагнитного следа корабельных волн в целом, и проведена оценка влияния индивидуальных свойств корабля на электромагнитный след.

Для этого была рассмотрена количественная модель данной ситуации. Эту модель строилась исходя из следующих приближений. Океан считается безграничным и бесконечно глубоким, морская вода несжимаемой невязкой жидкостью, обладающей постоянной электропроводностью. Предполагалось, что все особенности волнового следа можно описать, считая движение жидкости потенциальным. Как показывают многочисленные исследования в области гидродинамики волновых движений, это предположение вполне оправдано. Таким образом, задание гидродинамического потенциала дает полное теоретическое описание волнового следа. Этот потенциал рассматривается в двух ситуациях: для точечного источника и для корабля, поперечные размеры которого малы по сравнению с продольными (митчелловского корабля). Потенциал скоростей источника, движущегося со скоростью находится в предположении, что давление внутри

круга радиуса й, и равно нулю вне этого круга. Устремляя теперь радиус круга к нулю и вместе с тем неограниченно увеличивая но так, чтобы

произведение стремилось к конечному, отличному от нуля пределу

получим выражения для компонент электрического поля индуцированного точечным источником:

Ех = -Л11е /л/Г+1?(з1пр+мсоэр)-е ^ ^-е!тУтс1и,

00 ,--—^-П+и1)!

Еу =А-Ке¡и^\+и2(з\ф+исоф)-е г ■е'с"т")(!и,

—с

00

Ех =А- 1т | (1+м2 )(з т(3+м сс^Р) • е

где

К(0,м) = (со8б-м5т0)7Г+г7, А = 5 = па2р0,

крс

gR

СО = ——, а Я И 6 - полярные координаты.

В модели точечного источника можно исследовать только общие черты волнового следа, а митчелловская модель позволяет исследовать влияние индивидуальных свойств корабля на волновой след. Рассмотрен частный случай, когда форма подводной части корабля описывается следующим образом:

Здесь L - длина корабля, Н - осадка, В - максимальная ширина корабля.

Расчет электрического поля волнового следа корабля митчелловского типа, проведенный способом, описанным ниже, приводит к следующему результату.

Вычисление электромагнитного следа сделано при использовании следующих приближений. Для морской воды предполагался справедливым закон Ома - плотность тока пропорциональна действующей на заряды силе -силе Лоренца, причем скорость носителей заряда будем считать равной скорости воды. Показано, что это допущение в совокупности с предположением о потенциальности движения воды и пренебрежением самоиндукцией приводит к выводу о том, что источником электрического поля следа являются только поверхностные заряды.

Численные расчеты электрических полей проведены для следующей модельной схемы измерения. В некоторой точке моря находится неподвижный буй, снабженный датчиками электрического поля и записывающим устройством. Предположим, что это устройство записывает временные зависимости трех компонент поля: и где и

- компоненты электрического поля соответственно вдоль и поперек геомагнитного поля. Проведены расчеты компонент электрического поля, как функций времени для различных значений угол между направлением

движения и направлением, противоположным направлению геомагнитного поля) и которые показали следующие характерные особенности

поведения этих функций. Практически все рассчитанные зависимости имели характерный пульсирующий вид. Установлено, что амплитуда пульсаций спадает, а период практически не меняется. На рис. 2 представлен график зависимости при Ь=1, /9=0 и у — 0.1. Расчеты при различных значениях

показывают, что период пульсаций сокращается с ростом а амплитуда растет.

Рис. 2 Зависимость компоненты напряженности электрического поля волнового следа вдоль геомагнитного поля По вертикальной оси отложена напряженность

электрического поля в единицах ^ _ 16сВР" ,

7II

, по горизонтальном - время в секундах.

При значениях /? не равных нулю, амплитуда пульсаций выше и спадает более плавно. Поведение компоненты ^(0 также имеет пульсирующий характер

%

при всех значениях Р, за исключением области вблизи Р = —. Зависимость

в этой области показана на рис.3

Рис. 3 Зависимость компоненты напряженности электрического поля волнового следа поперек геомагнитного поля. По вертикальной оси отложена напряженность

\bcBF

электрического поля в единицах

по горизонтальной - время в секундах.

В целом, проведенный численный анализ, показывает, что в рамках данной модели измерения показания датчика содержат достаточно подробную информацию о скорости, направлении движения, форме и расстоянии от корабля до измерительного прибора (за исключением ситуации, когда

Глава 4 посвящена описанию теоретических и экспериментальных исследований электромагнитного эффекта от акустических волн.

Связь между акустическими и электромагнитными величинами удобно представить в виде связи между Фурье-компонентами акустического давления

1Ра{к,и Фурье-компонентами электрического и магнитного

полей. В рамках построенной в первой главе диссертации, количественной модели явления связь между звуковым и электромагнитным полями линейна, что позволяет вычислить электромагнитный отклик произвольного акустического поля, суммируя электромагнитные сигналы каждой отдельной гармоники. Таким образом, возникает задача определения электромагнитного отклика от отдельной монохроматической акустической волны. Эта задача была решена и установлено, что связь между гармониками имеет вид

Где

К. = к/к, Йс = ЦдСТтС^, С-скорость звука.

Рассмотрены электромагнитные отклики ступенчатого

квазимонохроматического Расчет для ступенчатого импульса дает

|/(0

= 0, t<0

звуковых импульсов.

а для квазимонохроматического

где

При определенных условиях поверхностные гравитационные волны генерируют акустическое поле, проникающее на большую глубину. Рассчитано создаваемое этими волнами магнитное поле. Спектры морского волнения

и магнитного поля связаны следующим образом:

Ьт(к,<о,-Н)=л[к,(й%(к,(£>1

на направление записывается в виде

где проекция

и

^МскхН+^ИхН -ЪЛ к

1

¿-ихн+±ск1н\-

*6 --\smqH--cosqH) . к )

Рассмотрен лабораторный эксперимент по обнаружению электромагнитного поля, индуцированного звуковой волной в волноводе. В рамках этого эксперимента имело место количественное согласование измеренной и теоретически рассчитанной величин напряженности индуцированного электрического поля.

Рассмотрен способ регистрации акустического сигнала в морской среде электромагнитной антенной. Возможны два режима работы антенны -пассивный и активный. В пассивном режиме регистрируется электромагнитный сигнал такой же частоты 0), что и у акустической волны. Такой способ малоперспективен из-за слабости электромагнитного сигнала и трудностей усиления этого сигнала. В активном режиме антенна создаёт собственное

переменное магнитное поле с частотой а акустической волной вблизи антенны индуцируются два симметричных электромагнитных сигнала (с равными амплитудами в пренебрежении самоиндукцией) с частотами (Оц — о) и (сОц + (О). В активном режиме регистрация акустического

сигнала более перспективна, так как частоту собственного поля антенны можно задать в таком диапазоне, в котором дальнейшее усиление двух электромагнитных сигналов от акустических волн может быть произведено оптимальным образом.

В модели, в которой антенна является длинным прямым проводом с переменным током, ее собственное магнитное поле с учетом проводимости морской среды определяется следующим выражением

[i0Ia

где

F(r)=мг(_l+г)(кег>(га)+,l!ei'(ra))=F°(r)e°' •

kei^raj + ker^ra)

2k

0co0a.

Амплитуда магнитного поля, индуцированного звуковой волной в поле провода получена в следующем виде

Re 5ф = b0 a PjXkeii (ay)+keij (ay))KQ ((Зл/l+j2-2ycos <р)фЛр

где a = ar, p = кг и b0 =

4тс2

Рис. 4 Зависимость амплитуды индуцированного магнитного поля от параметра р. По

вертикальной оси отложена величина магнитного поля в единицах

, _ ]х1ащ!

"П — i-

Результаты проведенных исследований позволяют установить следующие особенности электромагнитного отклика, связанного с акустическими сигналами.

1. Существует область частот вблизи (0^ = ЦдСТ^С^ (порядка 20 Гц), в которой электромагнитный эффект наиболее существенен.

2. У акустического сигнала с выраженным передним фронтом существует электромагнитный «предвестник» - экспоненциально убывающее в зависимости от расстояния до акустического фронта электромагнитное поле.

3. Для монохроматической и квазимонохроматической волн существует сдвиг фазы электромагнитного колебания по отношению к акустическому, зависящий от отношения частоты волны к (дс.

4. Эксперимент подтвердил существование электромагнитного отклика звуковых волн и линейность зависимости электрического поля от звукового давления.

5. Акустические сигналы в морской среде можно регистрировать электромагнитной антенной в активном режиме. В этом случае, наряду с собственным магнитным полем антенны на частоте возникают два электромагнитных сигнала с частотами обусловленные акустической волной с частотой

6. В модели, в которой антенна представляет собой длинный прямой провод с переменным током, индуцированное акустической волной электромагнитное поле имеет следующие особенности. Индуцированное поле есть функция двух

параметров - ОС = Т-^ЦрСТОр и р = (ОТ* / С . Зависимость индуцированного поля от (X является монотонно убывающей при любом р, а зависимость от Р имеет максимум (Рис. 4), положение которого аппроксимируется функцией РИ((Х) = Ртр(1_ ехр(—у(Х)), а величина монотонно убывает с ростом (X.

В Главе 5 были рассмотрены электромагнитные поля, индуцированные течениями в магнитном поле Земли. Рассмотрена возможность зондирования донных пород с помощью электромагнитных полей течений.

Были использованы три типа моделей стационарных течений. Два используемых типа условно названы дрейфовым и градиентным. Задавая вертикальный характер изменения скорости в них соответственно: ,

а горизонтальную компоненту в виде

^ ^ ^^««(тсс/а), |*| £ а/2,

Здесь а - параметр, характеризующий ширину течения. Индуцированное магнитное поле этих типов течений можно представить в следующем виде:

Въ{х,г)=1ь1{г)со5 ах+^^^т ах.

Функции ^(г) и 63(7) полностью определяются гидродинамическими параметрами течений и электрическими свойствами морской среды. Рассмотрен вопрос о возможности зондирования дна океана электромагнитным полем течений. Основные выводы: Общим результатом, установленным для стационарных течений является соленоидальный характер индуцированного электрического тока, что приводит к гальваническому затеканию его в проводящие донные породы и создает тем самым возможность зондирования геоэлектрического разреза. Таким образом, при известной гидродинамике течения возникает возможность определения проводимости донных пород как функции от 2. Такое определение можно провести в два этапа. 1) На основе найденных и изложенных в работе качественных критериев определяется тип функции, аппроксимирующей зависимость проводимости донных пород от 2. 2) На основе сопоставления с измеренными значениями полей, определяются числовые параметры аппроксимирующей функции. Например, при

аппроксимации проводимости экспоненциальной функцией

параметр определяется из соотношения

где параметры и определяются по данным

электромагнитных измерений.

Теоретический анализ, показал, что искомый параметр зондирования яснее всего представлен импедансом электромагнитного поля течения на дне; критерием изменения с глубиной может служить отличие Р от СИ. Как

методическую рекомендацию можно предложить построение графической зависимости импеданса от параметра ОС. Несовпадение кривой 2((х) с

прямой будет являться признаком изменчивости проводимости дна.

Импеданс 2(сх) и сам параметр (X позволяют определить показатель экспоненциальной функции, которая аппроксимирует геоэлектрический разрез.

Проведен анализ электромагнитных полей от нестационарных течений. Известно, что для длинных волн (цунами и пр.) нельзя пренебрегать явлением самоиндукции. Поскольку течения также являются масштабными движениями морской воды, учтен вклад индукционных эффектов в общее электромагнитное поле нестационарного течения. Оказалось, что если ширина течения составляет несколько десятков километров, индукционными эффектами нельзя пренебречь, даже если характерное время изменения скорости течения составляет несколько часов. Используя импеданс - частоту временных

изменений скорости течения, и параметр , с помощью формулы

где

=л/а2 +к2/к, ^-д/цососзб '

- функция Макдональда, можно найти экспоненциальный множитель к, и тем самым характеризовать геоэлектрический разрез определенной экспоненциальной функцией. Таким образом, для стационарных и

нестационарных течений предложен ясный метод аппроксимации проводимости океанических донных пород.

Найденное электромагнитное поле океанического вихря также зависит от проводимости дна океан, но предложить четкий и ясный алгоритм определения геоэлектрического разреза в этом случае затруднительно.

В заключении сформулированы основные результаты и защищаемые положения, а также освещены перспективы дальнейших исследований в морской электродинамике. Основные результаты можно сформулировать так.

1. Получены аналитические решения для целого ряда модельных задач, в которых задавались различные законы изменения проводимости и рассматривались различные типы волн. Для линейных и экспоненциальных законов изменения электрической проводимости морской воды и донных пород, были получены аналитические решения для индуцированных электрических и магнитных полей от морского волнения для всех диапазонов частот (от ветровых волн до цунами). Установлены количественные и качественные отличия индуцированных полей в электрически неоднородном и однородном океанах.

2. Получены решения для индуцированных электромагнитных полей от морских волн в океане конечной глубины со сложной топографией дна. Найдены законы трансформации магнитных полей при приближении волн к береговой линии. Установлено, что в зависимости от глубины океана и частоты волнения существуют четыре типа зависимости амплитуды магнитного поля от расстояния до берега

3. Найдено электромагнитное поле, индуцированное нелинейной волной. Если сравнить величины полей, индуцированного линейной (гармонической) и нелинейной волной одинаковой амплитуды, то поле нелинейной волны всегда больше, и для предельного случая - поля солитона, оно превышает поле линейной волны на 30%. Для нелинейной волны максимальное значение индуцированного магнитного поля опережает максимум превышения уровня

моря в большей степени, чем для линейной (пространственное разделение максимумов поля и превышения уровня на 15% больше для солитона).

4. Найдена величина магнитного поля, индуцированного береговой волной Стокса. Вектор индукции магнитного поля в любой точке пространства лежит в плоскости параллельной дну и вращается в этой плоскости с частотой со, равной частоте береговой волны Стокса. Вдоль поверхности воды максимум амплитуды магнитных вариаций расположен на расстоянии длины волны от береговой черты. Амплитуда вариаций монотонно спадает в обе стороны от максимума и имеет ненулевое значение даже в области суши. При увеличении высоты волны над поверхностью, амплитуда вариаций монотонно убывает.

5. Получены электромагнитные поля, индуцированные волнами от искусственных источников. В частности, найдено магнитное поле от поверхностных волн, вызванных подводным пульсирующим источником, электрическое поле волн, генерируемых движущимся по поверхности точечным источником и кораблем конечных размеров. Проведенный численный анализ, показывает, что можно получить достаточно подробную информацию о скорости, направлении движения, форме и расстоянии от корабля до измерительного прибора.

6. Решена задача о нахождении индуцированного магнитного поля звуковой ветви поверхностного морского волнения на дне глубокого океана.

Вычислена передаточная функция связывающая спектры магнитного

поля и поверхностного морского волнения. Показано, что это магнитное поле имеет на большой глубине величину, достаточную для его измерения современными приборами.

7. Вычислено поле, индуцированное произвольным акустическим сигналом. Получены формулы, выражающие связь между спектрами электрического и магнитного полей и спектром акустического давления.

Выявлено существование характерной частоты (порядка 20 Гц),

вблизи которой электромагнитный эффект наиболее существенен.

8. Получены электрические и магнитные поля от стационарных и нестационарных течений различного вида. При известной гидродинамике течений показана возможность определения проводимости донных пород как функции от z. Такое определение можно провести в два этапа. Сначала, на основе качественных критериев определяется тип функции, аппроксимирующей зависимость проводимости донных пород от z. Затем, на основе сопоставления с измеренными значениями полей, определяются числовые параметры аппроксимирующей функции.

Основные работы, опубликованные по теме диссертации:

1.Новыш В.В., Смагин В.П., Фонарев Г.А. К вопросу об измерении электрического поля волнения буксируемыми электродами. В кн.: Фундаментальные проблемы морских электромагнитных исследований. М.: ИЗМИРАН, 1979. С. 249-252.

2. Смагин В.П., Савченко В.Н. Вариации геомагнитного поля от морских волн у берега с наклонным дном. В кн.: Фундаментальные проблемы морских электромагнитных исследований. М.: ИЗМИРАН, 1979. С. 234-240.

3.Савченко В.Н., Смагин В.П. Роль длины гребня в электромагнитной индукции пространственных морских волн. В кн.: Проблемы морских электромагнитных исследований. М.: ИЗМИРАН, 1980. С. 177-182.

4. Савченко В.Н., Смагин В.П. Электромагнитное поле короткопериодных волн в двухслойном море конечной глубины //Геомагн. и аэроном. 1979. XIX. №6. С. 1081-1085.

5. Савченко В.Н., Смагин В.П. Об индуцированной вдольгребневой компоненте поля магнитной индукции морских ветровых волн // Геомагн. и аэроном. 1980. XX. № 1. С. 111-118.

6. Смагин В.П., Савченко В.Н. О влиянии электростратификации моря на магнитные поля ветровых волн // Геомагн. и аэроном. 1980. XX. № 3. С. 571572.

7. Савченко В.Н., Смагин В.П. Поля магнитной индукции морских ветровых волн в прибрежной и шельфовой зонах // Геомагн. и аэроном. 1980. XX. № 2. С. 305-310.

8. Савченко В.Н., Смагин В.П. О характере магнитных вариаций морских волн в мелководных зонах // Геомагн. и аэроном. 1983. ХХШ. № 6. С. 10061010.

9. Савченко В.Н., Смагин В.П.. Комиссаров В.А. Электрические поля волн в прибрежной и шельфовой зонах морей, влияние рельефа дна. В кн.: Исследования электромагнитных полей в морях и океанах. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1983. С. 41-58.

10. Савченко В.Н., Смагин В.П. Электромагнитная индукция морских волн с учетом вертикальной электростратификации моря, поверхностная потенциальная волна в северном море. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1980.13 с. Деп. в ВИНИТИ. № 2561-80.

П.Савченко В.Н., Смагин В.П., Шадрин Ю.Н. Электромагнитные поля пространственных морских волн. Владивосток: Изд-во Дальневосточного, 1980. 14 с. Деп. в ВИНИТИ. № 4811-80.

12. Смагии В.П., Савченко В.Н. Вариации геомагнитного поля береговой волной Стокса. Владивосток, Изд-во Дальневосточного ун-та 1980. 14 с. Деп. в ВИНИТИ. № 5473-80.

13. Смагин В.П., Фонарев ГА'. О возможности возникновения магнитных пульсации от ветрового волнения на дне глубокого океана. В кн.: Переходные явления в океане, атмосфере и литосфере. Владивосток: Изд. ДВНЦ АН СССР, 1985.

14. Савченко В.Н., Смагин В.П. Индуцированные электромагнитные поля морских волн в вертикально электростратифицированном море с учетом глубинной электропроводности Земли. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1980.10 с. Деп. в ВИНИТИ, № 2562-80.

15. Савченко В.Н., Смагин В.П. Особенности электромагнитной индукции в стратифицированном по проводимости океане. В кн.: Электромагнитные исследования в океане. Владивосток: Изд. ДВНЦ АН СССР, 1983. С. 22-31.

16.Фонарев Г.А., Смагин В.П., Савченко В.Н. Электромагнитные эффекты акустической волны в океане. В кн.: Электромагнитные исследования в океане. Владивосток: Изд. ДВНЦ АН СССР, 1983. С. 119-122.

17. Смятия В.П., Савченко В.Н., Фонарев Г.А. О возможности изучения морских геоэлектрических разрезов по электромагнитным полям течений // Геомагн. и аэроном. 1982. XXII. № 4. С. 623-628.

18. Смагин В.П., Савченко В.Н., Фонарев Г.А. Определение электропроводности донных пород океана по электромагнитному полю течения: Тез. докл. IV Всесоюзной конференции "Проблемы научных исследований в области изучения и освоения Мирового океана". Комплексные проблемы разведки, добычи и охраны минеральных ресурсов океана. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1983. С. 58-59.

19. Смагин В.П., Савченко В.Н., Фонарев Г.А. О зондировании Земли электромагнитным полем течения. В кн.: Проблемы исследования электромагнитных полей на акваториях. М.: Наука, 1983. С. 110-115.

20. Смагин В.П., Фонарев Г.А., Савченко В.Н. К вопросу о возможности зондирования Земли электромагнитным полем течения // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1985. № 2. С. 70-74.

21. Смагин В. П., Савченко В. Н. Электромагнитное поле акустической волны в океане: Тез. докл. 6-й краевой научно-технической конференции. Владивосток: ДВТИ, 1985. С.37.

22. Смагин В. П., Фонарев Г. А. Разведочное зондирование дна океана ЭПМ течения (тезисы): Тез. докл. УП Всесоюзная школа-семинар. М., 1984. С. 46.

23. Смагин В. П., Савченко В. Н. Электромагнитная индукция волн цунами в электростратифицированном океане (статья): Тр. ДВНИИ. Вып. № 103. Л.: Изд. Гидрометео, 1986. С 54-60.

24.Смагин В. П., Савченко В. Н. Возмущение геомагнитного поля кноидальными волнами // Геомагнетизм и аэрономия. 1986. №2. С 347-349.

25.Смагин В. П. Пространственная структура электромагнитного поля течения в океане: Тез. докл. 7-й научно-технической конференции. ДВТИ. Владивосток, 1986. С 8.

26. Смагин В. П. О возможности регистрации акустического сигнала в море электромагнитным способом (тезисы). Тезисы доклада 8-й научно-технической конференции, 1987. С 1.

27. Смагин В. П. Вариации геомагнитного поля нелинейными дисперргирующими волнами. В сб.: Электромагнитные акустические процессы в океане. ДВГУ. Владивосток, 1987. С 60-63.

28. Смагин В. П. Электромагнитное поле океанического течения с горизонтальной неоднородностью электропроводности дна: Тез. докл. 9-й научно-технической конференции. ДВТИ. Владивосток, 1988. С. 1.

29. Смагин В. П. Влияние профиля дна материкового склона и шельфа на трансформации гидрофизических характеристик волн цунами: Тез. докл. научно-технической конференции ГПИ. Горький, 1990. С 1.

30. Смагин В.П., Савченко В.Н. Электромагнитное поле пульсирующего подводного источника // Материалы XXXIII Всесоюзной научно-технической конференции. ТОВВМУ. Владивосток, 1990. Т. 1.С.142-144.

31. Смагин В. П. Савченко В. Н. Магнитное поле волнения в море переменной глубины: В сб.: ХХХШ Всесоюзная межвузовская научно-техническая конференция. ТОВВМУ. Т.1 4.2. Владивосток, 1990. С 3.

32. Смагин В. П. Магнитное поле возбуждаемое береговой волной Стокса: Тез. докл. научно-технической конференции ДВТИ. Владивосток, 1990. С 1.

33. Смагин В. П. Савченко В. Н. Фонарев Г. А. Электромагнитное поле акустического импульса в океане: В сб.: Электромагнитная индукция в Мировом океане. М.: Наука, 1990. С 9.

34. Смагин В. П. Савченко В. Н. Геомагнитные вариации от волн в прибрежной и шельфовой зонах морей: Тез.: IV Всесоюзный съезд по

геомагнетизму (магнитные и электрические поля твердой земли). Ч. 1. Владимир-Суздаль, 1991. С 2.

35.Смагин В. П. Савченко В. Н. К вопросу о магнитных вариациях береговой волной Стокса: В сб.: XXXV Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция. Т. 1. Ч. 2. Владивосток, 1992. С. 71-74.

36. Смагин В. П. Савченко В. Н. Фонарев Г. А. Электромагнитный отклик морской среды на гидроакустическое возмущение: В сб.: XXXV Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция. Т. 1. Ч.2. Владивосток, 1992. С.74-77.

37. Смагин В. П. Магнитное поле волнового следа корабля: В сб.: XXXVI Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция. Т. 1 Ч. 2. Владивосток, 1993. С. 88-89.

38. Смагин В. П. Савченко В. Н. Генерация электромагнитного поля акустическими колебаниями в волноводе: В сб.: XXXVI Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция. Т. 1. Ч.2. Владивосток, 1993. С. 90-91.

39. Смагин В. П. Савченко В. Н. Электромагнитные вариации гидродинамического и акустического источников в океане: В сб.: Электромагнитные поля и волны в геосфере. ДВГУ. Владивосток, 1994. С. 3647.

40. Смагин В. П. Бердников К. Н. К вопросу об электромагнитном поле волнового следа корабля: В сб.: XXXVII Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция. ТОВВМУ. Владивосток, 1993. С. 93 - 96.

41. Смагин В. П., Иванов В. А., Савченко В. Н., Соппа И. В. О генерации электромагнитного поля акустическим сигналом в волноводе с проводящей жидкостью: В сб.: XXXVII Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция. ТОВВМУ. Владивосток, 1994. С. 103-106.

42. Смагин В. П., Семкин С. В. Особенности поля скорости корабельных волн: В сб.: ХХХХП Всероссийская научно-техническая конференция:

Фундаментальные и прикладные вопросы физики и математики. Т. 2. Владивосток, 1999. с. 180-182.

43. Смагин В. П., Шавл.гин А. И. Электромагнитные поля, индуцированные вихревыми течениями в океане: В сб.: ХХХХП Всероссийская научно-техническая конференция. Фундаментальные и прикладные вопросы физики и математики. Т. 2. Владивосток, 1999. С. 183-185.

44. Смагин В. П., Савченко В. Н., Алмазов Л. С. К вопросу о регистрации электромагнитного поля, индуцированного акустическими волнами: В сб.: ХХХХП Всероссийская научно-техническая конференция. Фундаментальные и прикладные вопросы физики и математики. Т. 2. Владивосток, 1999. С. 177-179.

45. Смагин В.П., Семкин СВ. К вопросу о волновом сопротивлении корабля: Материалы ХХХХШ Всероссийской научно-технической конференции. Владивосток, 2000. С. 101-104.

46. Смагин В.П., Семкин СВ. Электрические поля, индуцированные корабельными волнами: Материалы XLIV Всероссийской научно-технической конференции. Владивосток, 2001. С.83-85.

47. Смагин В.П., Шавлюгин А.И., Семкин СВ. О возможности определения электропроводности донных пород по магнитному полю гидродинамического источника. Материалы XLIV Всероссийской научно-технической конференции. Владивосток, 2001. С. 86-87.

48. Смагин B.IL, Семкин СВ. Электрическое поле волнового следа корабля типа Митчелла: Материалы XLV Всероссийской научно-технической конференции. Владивосток, 2002. С 137-139.

49. Смагин В.П., Семкин СВ. Асимптотические выражения для электрического поля движущегося по воде точечного источника: Материалы XLV Всероссийской научно-технической конференции. Владивосток, 2002. С. 140-143.

50. Смагин В.П., Семкин СВ. Магнитные вариации, индуцированные береговой волной Стокса. Материалы XLVI Всероссийской научно-технической конференции. Владивосток, 2003. С 179-181.

51. Савченко В.Н., Смагин В.П., Шадрин Ю.Н. Электромагнитные вариации морского волнения. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1985.176 С.

52. Савченко В.Н., Смагин В.П., Фонарев Г.А. Вопросы морской электродинамики. Владивосток, 1999, Изд-во ВГУЭС, 208 С.

53. В.П. Смагин В.Н. Савченко С.В. Сёмкин, Морские электромагнитные поля, Часть II, Поля береговых, корабельных и акустических волн и крупномасштабных движений океана. Владивосток, 2004, Изд-во ВГУЭС, 148 С.

54. Смагин В.П., Семкин СВ. Регистрация акустического сигнала в море электромагнитной антенной. Материалы ХЬУП Всероссийской научно-технической конференции. Владивосток, 2004. с. 166 -167.

Подписано в печать 03.02.2005 г. Формат 60 х 84 /16 Бумага писчая. Печать офсетная. Усл. печ. листов 1,9. Уч - изд. 2,0 Тираж 100 экз. Заказ №

Издательство Владивостокского государственного университета экономики и сервиса 69600, г.Владивосток, ул. Гоголя, 41 Отпечатано 69600 г. Владивосток, ул. Державина, 57

flf. ÛSTÛS*

Оглавление автор диссертации — доктора физико-математических наук Смагин, Виктор Павлович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПОЛЯ МОРСКИХ ВОЛН В ЭЛЕКТРОСТРАТИФИЦИРОВАННОМ ОКЕАНЕ ПОСТОЯННОЙ

ГЛУБИНЫ.

§ 1 Постановка задачи об индукции электромагнитных полей гидродинамическими источниками.

§ 2 Поля, индуцированные потенциальными волнами.

§ 3 Электромагнитная индукция волн цунами в электростратифицированном океане.

§ 4 Вариации геомагнитного поля длиннопериодными волнами при учёте мари- и геоэлектрического разрезов.

ГЛАВА 2ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПОЛЯ МОРСКИХ ВОЛН В ОКЕАНЕ

ПЕРЕМЕННОЙ ГЛУБИНЫ.

§ 1 О характере магнитных вариаций в мелководных зонах.

§ 2 Трансформация геомагнитных вариаций цунами на шельфе.

§ 3 Магнитное поле волнения в море переменной глубины.

§ 4 Магнитные вариации, индуцированные береговой волной Стокса.

§ 5 Возмущение геомагнитного поля кноидальными волнами.

§ 6 Вариации геомагнитного поля от морских волн в море с наклонным дном.

ГЛАВА 3. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПОЛЯ, ИНДУЦИРОВАННЫЕ

ВОЛНАМИ ОТ ИСКУСТВЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ.

§ 1 Электромагнитное поле пульсирующего подводного источника.

§ 2 Корабельные волны. Гидродинамика и электродинамика.

ГЛАВА 4. ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ В ОКЕАНЕ.

§ 1 Акустические волны.

§ 2 Пульсации электромагнитного поля на дне глубокого моря.

§ 3 О генерации электромагнитного поля акустическим сигналом в волноводе с проводящей жидкостью.

§ 4 Регистрация акустического сигнала в море электромагнитной антенной.

ГЛАВА 5. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПОЛЯ ТЕЧЕНИЙ.

§ 1 О возможности изучения морских геоэлектрических разрезов по электромагнитным полям течений.

§ 2 Зондирование дна океана электромагнитным полем течения.

§ 3. Определение электропроводности донных пород океана по электромагнитному полю течения.

§ 4 Электромагнитные поля, индуцированные вихревыми движениями в океане.

Введение 2005 год, диссертация по кораблестроению, Смагин, Виктор Павлович

Электромагнитные поля в морях и океанах представляют собой совокупность полей различных источников, среди которых мы особо выделяем поля гидродинамического и акустического происхождения, которым посвящена данная работа. Эти источники в порядке возрастания частот таковы: крупномасштабные движения вод - течения, волны Россби, волны цунами, волны зыби, ветровые и корабельные волны, капиллярные и акустические волны. На физическое явление возникновения электромагнитного поля движущихся электропроводящих морских вод в магнитном поле Земли как на явление электромагнитной индукции первым указал великий Майкл Фарадей в первой половине 19 века. Практический интерес к морским электромагнитным полям возник только в середине XX века, более чем через сто лет после предсказания М.Фарадея. С одной стороны, это было связано с открытием электрических свойств у представителей ихтиофауны (А.Т. Миронов, В.В Шулейкин), а с другой стороны, с созданием аппаратуры, способной регистрировать слабые по величине морские электромагнитные поля (У.С.фон Арке, В.В. Новыш). Это способствовало началу теоретических исследований электромагнитных полей от разнообразных морских и океанских источников в 50-60-х годах (М.С Лонге -Хиггинс, М.Е. Штерн, X. Стоммел [17], А.Н. Тихонов, А.Г. Свешников [49], В.М. Конторович [2, 3], Л.И. Дорман [12], А. Крус, Дж. Футтерман [27], Д.С. Фрэзер[28], Дж.Т. Уивер [30], Г.А. Фонарев [40], В.В. Сочельников [4]). В 60-е годы появляются первые экспериментальные работы этого же направления, так P.M. Деменицкая, и A.M. Городницкий на основе предложенного ими способа измерения вертикального распределения потенциала с помощью геофизической каротажной аппаратуры исследовали вертикальную структуру естественного электрического поля в водной толще океана, B.C. Шнеер осуществил измерение луннопериодических вариаций магнитного поля о. Хейса, В.В. Богородский [39], Г.А. Фонарев [40] разработали и внедрили несколько методик измерения морских электрических полей, Г.А. Фонарев и B.C. Шнеер поставили задачу и провели первые измерения вертикальных электрических полей течений в Северном Ледовитом океане. Интерес к морским электромагнитным исследованиям отчетливо проявился в 70-е годы, когда ими стали заниматься научные коллективы в Институте земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн (ИЗМИРАН, Троицк), Институте океанологии (ИОАН, Москва), Морском гидрофизическом институте (Севастополь), Тихоокеанском океанологическом институте (Владивосток), Сахалинском комплексном НИИ (Южно-Сахалинск), Южном отделении ИОАН (Геленджик), на кафедре физики земной коры Ленинградского университета, на кафедре гидрофизики Дальневосточного университета (Владивосток) и др. По совокупности полученных результатов следует отметить, помимо уже упомянутых выше, отечественных ученых, таких как М. Н, Бердичевский, Л.Л. Ваньян, В.И. Дмитриев, Б.С. Светов, Р. Д. Меджитов, А.Г. Кравцов, Г.В. Соколов, Б.Е. Мардерфельд, С.М. Коротаев, И.Л. Трофимов, М.С. Жданов, Р.Г. Скрынников, В.В. Александров, Л.М. Абрамова, В.Ю. Семенов, А.Б Лейбо, Ю.Б. Шауб, В.Н. Савченко, В.И. Белоконь, В.В. Жмур, Г.А. Бурцев, В.Н. Митрофанов [5,19, 22,26, 32, 33, 37, 41,42,44,48, 58, 66, 77, 78, 85, 95, 113, 139, 143, 194,195, 232, 250, 256, 257], и зарубежных - Е.С. Буллард, Дж. Филлоу, X. Хоббс, Дж.С. Ларсен, Ч. Кокс, У. Подни [34, 36, 61,96, 126, 148]. Кроме публикаций в научной периодической литературе следует отметить монографии: В.В. Сочельников «Основы теории электромагнитного поля в море» (1979), М.Н. Бердичевский, М.С. Жданов «Интерпретация аномалий переменного электромагнитного поля Земли» (1982), В.Н. Савченко, В.П. Смагин, Ю.Н. Шадрин «Электромагнитные вариации морского волнения» (1985), В.В. Александров «Электрофизика пресных вод» (1985) и В.Н. Савченко, В.П. Смагин, Г.А. Фонарев «Вопросы морской электродинамики»( 1999).

Актуальность темы обусловлена необходимостью изучения Мирового океана, играющего все большую роль в жизни человечества. Диссертация посвящена теоретическому исследованию электромагнитных полей, индуцированных в геомагнитном поле гравитационными морскими волнами и течениями, как естественного, так и искусственного происхождения, а также звуковыми волнами. Актуальность проводимых исследований можно сформулировать в виде перечня основных положений.

1) Возможность определения параметров течений и волн по их электромагнитному полю. Проблема определения характеристик движения морской среды является одной из основных и важных задач океанологии. Поэтому, нахождение дополнительных возможностей получения информации о движении вод, каковым является и способ, основанный на измерении индуцированного электромагнитного поля, есть актуальная задача океанологических исследований.

2) Возможность определения параметров искусственного источника волн, по электромагнитному эффекту вызванного им волнения.

3) Получение сведений о физических характеристиках донных пород, в частности электрической проводимости по электромагнитному полю, индуцированному морскими волнами и течениями. В морской электроразведке основными методами исследования являются магнитотеллурическое и магнитовариационное зондирование. Электромагнитные поля течений и волн также несут информацию о морском геоэлектрическом разрезе, что и показывает актуальность изучения этих полей.

4) Исследование гидроакустических полей по их электромагнитному эффекту. Акустика океана является одним из основных разделов океанологии, что и делает актуальным изучение электромагнитных эффектов акустических волн.

Таким образом, данная тема представляется весьма актуальной в связи с важностью океанологических и морских геологических исследований.

Целью данной работы является комплексное теоретическое исследование электромагнитных полей, индуцированных гидродинамическими (морские и корабельные волны, течения) и акустическими источниками, а также анализ возможности определения параметров источников (частота волнения, ширина течения, длительность звукового импульса, длина корабля и др.) и электрических характеристик морской среды.

В данной работе рассмотрены следующие задачи морской электродинамики, нашедшие отражение в соответствующих главах диссертации. В главе 1 исследованы электрические и магнитные поля, индуцированные морскими волнами различного частотного диапазона в море с неоднородной электрической проводимостью. В главе 2 мы изучаем электромагнитные вариации морского волнения, характерного для моря переменной глубины, именно, в прибрежных и шельфовых зонах. В главе 3 детально решена задача об электрических полях, генерируемых корабельными волнами. В главе 4 рассмотрен электромагнитный эффект, сопровождающий распространение акустических волн в море. В главе 5 решены задачи об электромагнитных полях от крупномасштабных движений морских вод (течений, вихрей) и проведена оценка возможности использования этих полей для глубинного зондирования водной толщи и дна моря.

Глубокий интерес к морским электромагнитным исследованиям возник с начала 60-х годов 20 века с теоретических работ Кревса, Футтермана, Варбуртона, Каминити, Уивера, Фонарева о вариациях этих полей морскими поверхностными волнами [27, 29, 30, 40] и первых измерений магнитных вариаций от ветровых волн Фрезером [28, 90] и зыби Маклуром, Хатером и Уивером [88], Буллардом [61].

В 70-80 -е годы теоретические исследования были продолжены Бурцевым [32, 33], Горской, Скрынниковым и Соколовым [139, 141, 152], Фонаревым, Лейбо и Семеновым [15, 37,40, 142], а экспериментальные работы - Абрамовой, Бычковым, Новышем, Бондаренко [91, 92, 93, 94, 117, 135], Богородским [112], Филлоу [96], Меджитовым с сотрудниками [106 -108], Родионовым и Митрофановым [128,129]. Теоретические исследования и анализ экспериментальных данных во всех указанных работах проводились на основе предположения о постоянстве электрической проводимости морской воды. В действительности же имеется некоторая вертикальная неоднородность проводимости, связанная с изменением температуры и солености с глубиной (Буллард, Паркер [18]). Впервые оценки влияния указанной неоднородности проводимости были сделаны Савченко и Смагиным [31, 19,20, 60].

В данной работе в главе 1 проведено детальное исследование влияние неоднородности электрической проводимости как морской воды, так и проводимости донных пород на электромагнитные вариации от морского волнения различного частотного диапазона. Диапазон периодов поверхностных морских волн простирается от 0,1 с до суток. В указанном диапазоне формируются морские ветровые волны - наиболее распространенный вид волнового движения на поверхности моря с типичным диапазоном периодов 5-20 с, соответствующими длинами 60-600 м и высотами 2-20м. Характерный диапазон периодов зыби 10-30 с, волн цунами - от минут до нескольких часов. Было показано, что эффект неоднородности проводимости в электромагнитных вариациях от морского волнения указанных диапазонах в некоторых случаях может составить 30%.

Большое число задач по определению электромагнитных вариаций полей и токов от гидродинамических источников было решено в случаях безграничного моря с конечной постоянной или бесконечной глубиной. Первые измерения магнитных полей от морских волн в прибрежной зоне, где профиль дна не может быть принят постоянным, были проведены Кравцовым, Соколовым [77, 78], Фонаревым, Козловым, Кротевичем и др. [76,79].

Во второй главе автор ставит цель определить структуру электромагнитных вариаций, связанных с морским волнением именно в тех ситуациях, когда необходим учет влияния конечности глубины, рельефа дна и береговой линии. При этом, для тех случаев, когда соответствующий вид волнения существует и в открытом океане, мы сопоставляем гидродинамическую трансформацию волн с трансформацией электромагнитных вариаций. Кроме этого, мы производим оценку электромагнитных вариаций, сопровождающих нелинейные волны, и сравниваем эти вариации с вариациями линейных волн. Были рассчитаны электромагнитные вариации морского волнения для следующих видов волн: береговая волна Стокса, волна, набегающая на берег в море с плоским наклонным дном и кноидальная волна.

Научных публикаций, посвященных изучению ЭМП (электромагнитного поля) волн от искусственных гидродинамических источников, таких, например, как корабль, известно очень немного [67, 85], а также и работы автора этой работы [288, 291, 293]. В третьей главе работы приведены результаты теоретических расчетов ЭМП от волн, образованных на поверхности моря гармоническими колебаниями подводного точечного источника и ЭМП волнового следа от движущегося по поверхности источника. Общие черты волнового следа, оставляемого произвольным движущимся источником, содержатся в картине волнового следа от точечного источника. Поэтому, первая часть задачи об ЭМП корабельных волн посвящена определению электрического поля волнового следа точечного источника. Заманчиво выглядит задача определения некоторых характеристик корабля (длина, глубина погружения, ширина и др.) по электромагнитному «отпечатку», то есть по ЭМП волнового следа. Вторая часть задачи об ЭМП корабельных волн посвящена определению ЭМП волнового следа от «модельного» корабля (модель Митчелла). Анализ полученного решения позволяет найти параметры модели Митчелла (длину и ширину корабля) по измеренному электрическому полю волнового следа. Методика этого определения также приведена в третьей главе.

Впервые об электромагнитном эффекте гидроакустических волн была публикация еще в 1961 году [2]. Дальнейшее развитие эта задача получила значительно позднее в работах автора этой работы [243, 284, 287], в которых теоретически рассчитано электромагнитное поле, индуцированное различными гидроакустическими импульсами, распространяющимися в морской среде. Лабораторные исследования ЭМП гидроакустических волн описаны в работах [289, 292]. Побочный гидроакустический эффект возникает при сложении поверхностных морских волн и образовании стоячих колебаний в открытом море. В этом случае, как показано Лонге-Хиггинсом [231], давление водяного столба с удвоенной частотой морского волнения проникает на большую глубину, и может достигать дна даже при глубине в несколько километров. Электромагнитный эффект от таких колебаний жидкости рассмотрен в работе [230]. Четвертая глава диссертации посвящена описанию теоретических и экспериментальных исследований электромагнитного эффекта от акустических волн.

Начало систематическим морским электромагнитным исследованиям было положено как зарубежными [17, 50, 51] так и отечественными учеными (Новыш В.В., Михайлов Ю.М., Конторович В.М.) в работах по ЭМП течений. Экспериментальные исследования в этом направлении увенчались созданием ЭМИТа (электромагнитный измеритель течений), который в дальнейшем успешно использовался также для измерения электрических полей волнения [97]. Исследование ЭМП течений стали наиболее интенсивными в 70-80-е годы XX века, о чем свидетельствуют обзорная статья Кокса, Филлоу и Ларсена [55], работы В.В. Сочельникова с сотрудниками [4, 136, 150, 164, 254], Г.А. Фонарева, B.C. Шнеера, С.М. Коротаева, И.Л. Трофимова, В.М. Савченко, В.П. Смагина [56, 59,157, 194, 250, 258, 261, 262]. Теоретические расчеты ЭМП течений основаны на модельных построениях течений, таких, как модель Стомелла, Экмана и др.

Главные особенности этих моделей состоят в следующем: скорость течения содержит только горизонтальные компоненты, течения конечной или бесконечной ширины, закон изменения скорости поперек течения задается определенной аналитической функцией (косинус и т.п.) [4]. С меньшими ограничениями на распределении скорости в течении проведены теоретические исследования Коротаевым, Трофимовым и Шабелянским [250]. Показано, что ЭМП течения есть сумма двух составляющих полей: индукционного, обусловленного горизонтальной токовой системой, и гальванического, обусловленного вертикальной токовой системой. Генерация индукционного поля вызывается градиентами вертикальной скорости течения и вертикального геомагнитного поля, а гальванического -градиентами горизонтального геомагнитного поля и вертикальной компонентой ротора скорости течения. В пятой главе приводятся теоретические исследования, в основном получившие отражение в публикациях [260-263, 273, 280]. Задача этого теоретического исследования состоит из двух частей: 1) непосредственное определение ЭМП течения, задаваемого градиентными и дрейфовыми моделями; 2) анализ возможности определения геоэлектрического разреза по измеренным ЭМП (проблема зондирования). После решения первой части задачи удалось получить конкретный результат и по проблеме зондирования, а именно - описан алгоритм аппроксимации проводимости донных пород экспоненциальной функцией, показатель которой определяется импедансом ЭМП широкого течения.

Результаты исследований, вошедших в диссертационную работу докладывались на Всесоюзных семинарах «Фундаментальные проблемы морских электромагнитных исследований», организуемых Институтом земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн АН СССР 2-ом и 3-ом (г. Троицк, Московской обл., 1979, 1980 гг.), 4-ом и 5-ом (г. Звенигород, Московской обл., 1981, 1983 гг.), 6-ом (пос. Кацивели, Крым, 1986) и 7-ом (г. Звенигород, Московской обл., 1988 г.), на XIV

Тихоокеанском научном конгрессе (г. Хабаровск, 1979 г.), на всесоюзных совещаниях по проблеме цунами (г. Владивосток, 1980 г., г. Южно-Сахалинск, 1981 г., г. Новосибирск, 1982 г., г. Звенигород, 1983 г.), на IV Всесоюзной конференции «Проблемы научных исследований в области изучения и освоения Мирового океана» (г. Владивосток, 1983 г.), VII Всесоюзной школе-семинаре по электромагнитным зондированиям (г. Звенигород, 1984 г.) и на Всероссийских межвузовских научно-технических конференциях (г. Владивосток, 1992 - 2003 гг.).

Настоящая работа была бы невозможна без творческого общения с коллегами из Дальневосточного государственного университета, Института земного магнетизма и распространения радиоволн РАН, Тихоокеанского океанологического института РАН. В особенности хотелось бы выразить благодарность докторам наук Белоконю В.И., Меджитову Р.Д., Савченко В.Н., Сочельникову В.В., Фонареву Г.А. и кандидатам наук Сёмкину C.B., Шадрину Ю. Н., Семенову В.Ю., Родкину А.Ф., Смалю H.A. и другим. Особую признательность автор выражает своим коллегам и друзьям Савченко В.Н. и Сёмкину C.B.

Заключение диссертация на тему "Электромагнитные поля береговых, корабельных, акустических волн, течений и их использование для изучения Мирового океана"

Заключение

В представленной работе проведено решение и анализ разнообразных задач, посвященных определению электромагнитных вариаций, индуцированных гидродинамическими и акустическими источниками.

Предложена методика использования электромагнитных полей гидродинамического источника для определения гидродинамических характеристик, а также для зондирования дна океана, исключая использование электромагнитного измерителя течений.

Природа естественного электромагнитного поля Мирового океана к настоящему времени в основном ясна. Это поле составляет электромагнитный фон при эксплуатации различных электрометрических и магнитометрических устройств. Поэтому изучение структуры этого поля является важной в практическом плане задачей.

Существует ряд количественных и качественных характеристик, определяющих структуру индуцированного электромагнитного поля. К ним относятся магнитное поле Земли, электрическая проводимость, как морской воды, так и дна, топологическая структура водного бассейна, температура, плотность и соленость морской воды, акустические характеристики морской среды.

В первой главе изложены результаты исследования влияния вертикальной неоднородности проводимости на индуцированное морскими волнами поле. Известно, что такая неоднородность действительно существует, однако практически все исследователи считали, что влияние ее пренебрежимо мало, в то время, как наши оценки показывают, что в некоторых случаях это влияние может достигать 30%. Удалось получить аналитические решения для целого ряда модельных задач, в которых задавались различные законы изменения проводимости и рассматривались различные типы волн.

Во второй главе собраны задачи, касающиеся определения структуры электромагнитных вариаций, связанных с морским волнением в тех ситуациях, когда необходим учет влияния конечности глубины, рельефа дна и береговой линии. При этом, для тех случаев, когда соответствующий вид волнения существует и в открытом океане, сопоставляется гидродинамическая трансформация волн с трансформацией электромагнитных вариаций. Кроме этого, в этой главе производится оценка электромагнитных вариаций, сопровождающих нелинейные волны, и сравнение этих вариации с вариациями линейных волн. Рассмотрены воны в море с плоским наклонным дном как набегающие на берег, так и распространяющиеся вдоль него (волна Стокса) и проведена оценка влияния нелинейных эффектов с помощью уравнения КдВ (рассмотрены кноидальные волны и солитоны).

Корабельные волны в морской воде, как и любые другие волны в проводящей жидкости находящейся в магнитном поле, генерируют индуцированное электромагнитное поле, которое существует наряду с собственным полем корабля. Однако, диапазоны частот собственного поля корабля и поля, индуцированного волновым следом, существенно различны, что дает практическую возможность разделить два этих поля. В третьей главе рассмотрено поле, индуцированное волновым следом корабля. Проведенный численный анализ показывает, что можно получить достаточно подробную информацию о скорости, направлении движения, форме и расстоянии от корабля до измерительного прибора.

В океане существуют разнообразные естественные источники акустических волн, связанные как с волновыми движениями в самом океане, так и с процессами, происходящими в атмосфере и в донных породах. Кроме того, существуют и искусственные источники звуковых волн. Структура акустического поля тесно связана с физическими параметрами морской среды, что дает возможность изучения морской среды посредством анализа этого поля. Измерение электромагнитного поля, сопровождающего акустическое, дает дополнительную возможность исследовать морскую среду. В четвертой главе определяется индуцированное электромагнитное поле, связанное с некоторыми видами акустических волн и рассмотрен лабораторный эксперимент по обнаружению электромагнитного поля, индуцированного звуковой волной в волноводе.

Мировой океан изобилует течениями, как и волнами. Среди них всем известные крупномасштабные течения Гольфстрим, Куросио, циркумполярное южное течение, ветровые, дрейфовые, градиентные и прочие разнообразные по физической природе течения. Физические свойства течений различаются по поверхности, по глубине, по ширине. Так, скорость течения может менять величину и направление по глубине, вплоть до инверсии скорости (глубинное противотечение), произвольным образом меняться по ширине течения, быть как стационарным, так и нестационарным во времени. В пятой главе изложены результаты изучения электромагнитного поля, индуцированного течениями в магнитном поле Земли и предложен простой алгоритм определение геоэлектрического разреза с помощью этих полей.

Библиография Смагин, Виктор Павлович, диссертация по теме Физические поля корабля, океана, атмосферы и их взаимодействие

1. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1982. С. 624.

2. Конторович В.М. О магнитогидродинамическом эффекте в океане // Докл. АН СССР. Сер. геофиз. 1961.137. №3. С. 576-579.

3. Конторович В.М. Магнитная гидродинамика океана. В кн.: Вопросы магнитной гидродинамики и динамики плазмы. Рига: Изд-во АН Латв. ССР, 1962. С. 171-177.

4. Сочельников В.В. Основы теории естественного электромагнитного поля в море. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. С. 216.

5. Жмур В.В. О вариациях электромагнитных полей, индуцированных океаническими движениями синоптического масштаба // Геомагн. и аэроном. 1980. XX. №4. С. 693-700.

6. Лапшин В.Б. Об использовании в океанологии электромагнитных полей, индуцированных волнами Россби // Геомагн. и аэроном. 1978. XVIII. №4. С. 753-755.

7. Краузе Ф., Рэдлер К.-Х. Магнитная гидродинамика средних полей и теория динамо. М.: Мир, 1984. С. 320.

8. Larsen J., The electromagnetic field of long and intermediate nature waves. J. Marine Res, 1971. 29. № 1. P. 28-45.

9. Шерклиф Дж. Курс магнитной гидродинамики. М.: Мир, 1967. Ю.Семенов В.Ю., Фонарев Г.А. Возможное влияние вариациймагнитного поля Земли на движение воды в океане // Геомагн. и аэроном. 1978. XVIII. № 5. С. 947-948.

10. П.Семенов В.Ю. Возможное движение океана под действием суточных вариаций магнитного поля Земли// Геомагн. и аэроном. 1979. XIX. №5. С. 951-952.

11. Дорман Л.И. О возмущении магнитного поля при волновых и струйных движениях в проводящей среде. В кн.: Вопросы магнитнойгидродинамики и динамики плазмы. Рига: Изд-во Латв. АН ССР, 1962. С. 6370.

12. Sandford Т.В. Metianaly induced electric and magnetic fields in the sea. J. Geophys. Res. 1971. V. 76. P. 3476.

13. Кирко И.М., Кирко Г.Е. Магнитная гидродинамика при экстремальных процессах. М.: Наука, 1982. С. 136.

14. Фонарев Г.А., Семенов В.Ю. Электромагнитное поле морских поверхностных волн. В кн.: Исследование геомагнитного поля на акваториях морей и океанов. М.: ИЗМИРАН, 1978. С. 143-150.

15. Франк-Каменецкий Д.А. Лекции по физике плазмы. М.: Атомиз-дат, 1968. С. 288.

16. Longuet-Higgins I.S., Stern М.Е„ Stoammel Н, 'The electric field induced by ocean currents and waves with applications to the method of towed electrodes, Papers Phye, Ocea-nolog. Lleteor. 1954, v. 13(1), p. 1-37.

17. Bullard E.C., Parker R.L. Electromagnetic induction in the oceans. In,: The Sea. N,Y.: Interscience, 1971, v. 4. part. 1, p. 695-730.

18. Савченко B.H. Электродинамика океана. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1982. С. 76.

19. Савченко В.Н., Смагин В.П. Особенности электромагнитной индукции в стратифицированном по проводимости океане. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1983. С. 22-33.

20. Беляев B.C., Гезенцвей А.Н. О вертикальной структуре поля электропроводности в верхнем термоклин // Изв. АН СССР. 1980. № 10. С. 1114-1118.

21. Шауб Ю.Б., Деменок В.Н, Об исследовании микроструктуры водных масс по удельной электропроводности. В кн.: Электромагнитные исследования в океане. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1983. С. 89-102.

22. Кулиева Р.Н. Электрическая проводимость внутри Земли по данным о годовых геомагнитных вариациях // Геомагн. и аэроном. 1966. 1. № 2. С. 370.

23. Ротанова Н.М. .0 распределении электропроводности и темпера-, туры оболочки Земли // Геомагн. и аэроном. 1966. VI. № 4. С. 803

24. Ротанова Н.М. О распределении проводимости Земли. Геомагн. и аэроном. 1968. VIII. № 3. С. 549.

25. Ваньян JI.JL, Бердичевский М.Н., Васин Н.Д. и др. О нормальном геоэлектрическом разрезе // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1980. № 2. С. 7376.

26. Crews A., Futterman J. Geomagnetic micropulsation due to the motion of ocean waves. J. Geophys. Res., 1962, v. 67, p. 299-306.

27. Fraser D.C, Magnetic field of ocean waves. Geophys. J. Roy, Austr. Soc., 1966, v. 11, p. 507.

28. Warburton F., Caminiti R. The induced magnetic field of sea waves. J. Geophys. Res., 1964, v. 69, p. 4311-4318.

29. Weaver J.T, Magnetic variation associated with ocean waves and swell. J. Geophye Res., v. 70,1965, p. 1921-1929.

30. Смагин В.П., Савченко B.H. Электромагнитные поля морских волн в электростратифицированном море // Геомагн. и аэроном. 1979. XIX. № 4. С. 715-721.

31. Бурцев Г.А. К теории магнитного поля морских волн // Геомагн. и аэроном. 1974. XIV. № 2. С. 345-349.

32. Бурцев Г.А. К теории магнитного поля морских волн в море конечной глубины //Геомагн. и аэроном. 1974. XIV. № 3. С. 516-521.

33. Сох C.S, Kroll Pistek P., Watson К. Electromagnetic fluctuations induced by wind waves on the deep-sea floor. J. Geophys. Res., 1978. v. 83. H 01. P. 431.

34. Шулейкин B.B. Физика моря. M.: Наука, 1966.

35. Podney W. Electromagnetic field generated ocean waves. J. Geophys. Res. 1975. V. 80. N21.

36. Лейбо А.Б., Семенов В.Ю. Электромагнитное поле, индуцированное волновым движением жидкости // Геомагн. и аэроном. 1975. XV. № 2. С. 231234.

37. Семенов В.Ю. Влияние проводящего дна на электромагнитное поле, индуцированное морскими волнами. В кн.: Морские электромагнитные поля. М.: ИЗМИРАН, 1976. С. 3-12.

38. Богородский М.М. Оценка электрических полей, создаваемых двумерным спектром волнения. В кн.: Морские электромагнитные исследования. М.: ИЗМИРАН, 1975. С. 52-61.

39. Фонарев Г.А. Электрическое поле морских волн. В кн.: Геомагнитные исследования. Вып. 13. М.: Наука, 1971. С. 39-42.

40. Абрамова JI.M., Митрофанов В.Н., Скрябин С.А. О вертикальной составляющей напряженности электрического поля, индуцируемого движением морской воды. В кн.: Морские электромагнитные исследования. М.: ИЗМИРАН СССР, 1975. С. 3-10.

41. Трофимов И.Л. Электромагнитное поле слоя, содержащего стороннюю электродвижущую силу // Геомагн. и аэроном. 1978. XVIII. № 4. С. 719-723.

42. Трофимов И.Л. К изучению электромагнитного поля, вызванного движением в безграничном море // Геомагн. и аэроном. 1979. XIX. № 1. 1979. С. 126-134.

43. Бердичевский М.Н. Электрическая разведка методом теллурических токов. М.: Гостоптехиздат, 1960. 237 с.

44. Ваньян Л.Л. Становление электромагнитного поля и его использование для решения задач структурной геологии. Новосибирск: Наука, 1966.104 с.

45. Владимиров Н.П. Метод магнитотеллурических зондировании. М.: Наука, 1976.

46. Рокитянский-И.Иг-Геофизические -методы- магнитовариационного зондирования и профилирования. Киев: Наукова думка, 1972.

47. Лейбо А.Б. Граничные условия для характеристики электромагнитного поля и связанные заряды в движущихся жидкостях. В кн.: Морские электромагнитные поля.'М.: ИЗМИР АН, 1976. С. 18-25.

48. Тихонов А.Н., Свешников А.Г. О медленном движении проводящей среды в стационарном магнитном поле // Изв. АН СССР. Сер. геофиз. 1959. № 1.С. 49-58.

49. Stommel Н, The theory of the electrical field induced in deep ocean currents -J. Marine Res., 7,1948, p. 386-392.

50. Longuet-Higgins M.S. The electrical and magnetic effects of the tidal streams. Monthly Notice Roy. Astr. Soc, Geo-phys. Suppl., 5, is. 8,1949, p. 285307. .

51. Мухина Г.В. Об экранирующем влиянии проводящих слоев, расположенных над контактом двух сред // Изв. АН СССР. Сер. геофиз. 1950. 14. №4. С. 302-316.

52. Новожилов Ю.В., Яппа Ю.А. Электродинамика. М.: Наука, 1978. С.352.

53. Угаров В.А. Специальная теория относительности. М.: Наука, 1969. С. 304.

54. Сох C.S., Filloux J.H., Larsen J.C. Electromagnetic studies of ocean currents and electrical conductivity below the ocean-floor. In.: The sea. N.Y.; Interscience, 1971, v. 4, part. 1, p. 637-693.

55. Фонарев Г.А., Шнеер B.C. Морские токи. В кн.: Геомагнетизм и высокие слои атмосферы. Вып. 2. М.: ВИНИТИ, 1975. С. 225-261.

56. Лейбо А.Б., Семенов В.Ю. Электромагнитные поля гидродинамического источника. В кн.: Исследования электромагнитных полей в морях и океанах. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1983. С. 317.

57. Меджитов Р.Д., Буров Б.А. Экспериментальные исследования электромагнитных полей океана в диапазоне частот 1-200 герц. В кн.:

58. Исследования электромагнитных полей в морях и океанах. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1983. С. 91-110.

59. Фонарев Г.А. Об основных направлениях морских электромагнитных исследований. В кн.: Электромагнитные исследования в океане. Владивосток: Изд-во ДВНЦ АН СССР, 1983. С. 3-21.

60. Савченко В.Н., Смагин В .П. , Шадрин Ю.Н. Электромагнитные вариации морского волнения. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1985. С. 176.

61. Bullard Е.С., Che magnetic field over the oceans. In 'The Sea. N.Y. Interscience. v. 3 1963, p. 175-217.

62. Акиндинов B.B., Нарышкин В.И., Рязанцев A.M, Электромагнитные поля в морской воде // Радиотехника и электроника. 1976. XXI. № 5. С. 913944.

63. Александров В.В. Естественное электрическое поле в озерах. В кн.: Гидрофизические исследования озер. JL: Наука, 1973. С. 5-103.

64. Абрамов Ю.М., Абрамова JI.M. Статистические характеристики связи параметров волнения с индуцированным электромагнитным полем. В кн.: Морские электромагнитные исследования. М.: ИЗМИР АН, 1975. С. 1521.

65. Абрамова JIM. Определение проводимости осадков по измерениям электрического, магнитного полей и компонент скорости движений воды на дне моря. В кн.: Морские электромагнитные исследования. М.: ИЗМИР АН, 1975.С. 11-14.

66. Смагин В.П., Савченко В.Н. Электромагнитное поле пульсирующего подводного источника // Материалы XXXIII Всесоюзной научно-технической конференции. ТОВВМУ; Владивосток, 1990. Т; 1.4.2.

67. Абрамова JI.M., Баглаенко H.B. и др. Некоторые результаты экспериментальных исследований электрического поля морских волн в прибрежной зоне. В кн.: Геомагнитные исследования. Вып. 16. М.: Наука, 1975. С. 8-10.

68. Абрамова Л.М. Бондаренко А.Л. и др. Оценка эффективной проводимости осадков в заливе Анива по данным измерений электрического поля морских ветровых волн. Вып. 16. В кн.: Геомагнитные исследования. М.: Наука, 1975. С. 11-12.

69. Абрамова Л.М. Борец В.В., Митрофанов В.Н, Измерения электрического поля, индуцированного морскими волнами в прибрежной зоне // Геомагнетизм и аэрономия. 1974. XIV. № 6. С. 1127-1128.

70. Абрамова Л.М. Бычков B.C. и др. Экспериментальные исследования электромагнитных полей в прибрежной зоне залива Анива. В кн.: Геомагнитные исследования. Вып. 16. М.: Наука, 1975. С. 5-7.

71. Аникеев В.Г., Зинковский А.Б., Сатунин A.C. О групповой структуре высокочастотных волновых полей в море. В кн.: Геомагнитные исследования. Вып. 16. М.: Наука, 1975. С. 21-23.

72. Бычков B.C., Бондаренко А.Л. О некоторых вариациях магнитного поля, зарегистрированных в прибрежной мелководной зоне моря. В кн.: Геомагнитные исследования. Вып. 16. М.: Наука, 1975. С. 13-15.

73. Бычков B.C., Лейбо А.Б., Семенов В.Ю. Магнитное поле, индуцированное длинными волнами в море. В кн.: Геомагнитные исследования. Вып. 16. М.: Наука, 1975. С. 178-182.

74. Валеев У.С. Электромагнитные поля, вызванные магнитогидро-динамическими эффектами в морской воде и их измерение. В кн.: Современные проблемы метрологии. Вып. 4. М.: Наука, 1975. С. 16-18.

75. Козлов А.Н., Фонарев Г.А., Шумов Л.А. Результаты наблюдений магнитных полей морских волн // Геомагн. и аэроном. 1971. XI. №4. С. 741742.

76. Кравцов А.Г., Павлов С.А., Соколов Г.В. Микропульсации магнитного поля, возникающие при ветровом волнении моря. В кн.: Автореф. докл. 9-ой Всесоюзн. конф. по распространению радиоволн. Ч. П. Харьков: ИРЭ АН УССР, 1969. С. 318-322.

77. Кравцов А.Г., Соколов Г.В. Переменные магнитные поля в прибрежной зоне моря // Геомагн. и аэроном. 1971. XI. № 5. С. 927-929.

78. Кротевич Н.Ф., Семенов В.Ю., Фонарев Г.А. Результаты экспериментальных наблюдений магнитного поля от морских волн // Геомагн. и аэроном. 1977. XVII. № 6. С. 1088-1091.

79. Семеновский Р.Б., Ставров К.Г., Демин Б.Н. О возможности исследования магнитных полей волнения с помощью буксируемых магнитометров // Геомагн. и аэроном. 1978. XVIII. № 3. С. 516-519.

80. Семенов Г.А., Фонарев Г.А. Об измерении электрического поля, индуцированного морскими волнами. В кн.: Морские электромагнитные исследования. М.: ИЗМИР АН, 1976. С. 46-51.

81. Семенов В.Ю., Фонарев Г.А. О затухании в атмосфере магнитного поля, индуцированного морскими волнами // Геомагн. и аэроном. 1975. XV. №6. С. 1127-1126.

82. Цицишвили Д.А., Чантуришвили Л.С. и др. Об электрическом потенциале, вызванном действием морской волны в прибрежной полосе // Сообщ. АН Груз. ССР. 1962. Т. 28. № 2. С. 145-151.

83. Смирнов Р.В. О стационарных электрических полях в прибрежных районах моря. В кн.: Гидрофизические и гидрохимические исследования. Ч. I. Киев: Наукова думка, 1965.

84. Александров В.В., Юровский Ю.Г. Об электрометрическом определении параметров субаквальных источников. В кн.: Гидрофизические исследования озер. Л.: Наука, 1973.

85. Carlton Р. N. Ocean swell magnetic field simulation. "Ocean 72" IEEE, Int. Conf. Eng. Ocean Environ Res. Newport R.J, 1972. p. 316-319.

86. Klein M„ Louvet P., Moral P. laeasurement of electromagnetic effects generated by swell. Pays. Earth. Planet. Interiors, 1975,10, p. 49-54.

87. Maclure K.C., Hater R.A., Weaver J.T. Magnetic variations producted by ocean swell. Nature, 1964,204, U26, p. 1290-1291

88. Young E.B., Gerrard H.On electrical disturbance due to tides and waves. Phil. Mag. 1920, ser. 6, 40, p. 149-159.

89. Fraser D.C„ Magnetic fields of ocean waves,- Mature, 1965, 206, M 4984, p. 605-606.

90. Бычков B.C., Куликов Н.Д. и др. Флуктуации электропроводности и температуры морской воды и их влияние на измерение электромагнитных полей в прибрежной зоне моря. В кн.: Морское магнитотеллурическое зондирование. М.: ИЗМИРАН, 1978. С. 29-33.

91. Абрамова JI.M., Бондаренко А.Л., Новыш В.В. Методы измерения электрического поля, индуцируемого морскими волнами. В кн.: Морское магнитотеллурическое зондирование. М.: ИЗМИРАН, 1978. С. 34-36.

92. Абрамов Ю.М., Бондаренко А.Л. и др. Низкочастотные магнитные поля океанического происхождения в прибрежной зоне. В кн.: Морское магнитотеллурическое зондирование. М.: ИЗМИРАН, 1978. С. 39-47.

93. БондаренкоА.Л., Бычков B.C. и др. Результаты экспериментальных исследований электромагнитных полей, индуктируемых морскими ветровыми волнами и зыбью. В кн.: Морское магнитотел-лурическое зондирование. М.: ИЗМИРАН, 1978. С. 63-70.

94. Александров В. В. О вихревых гидродинамических флуктуациях электрического поля в Ладожском озере. В кн.: Проблемы морских электромагнитных исследований. М.: ИЗМИРАН, 1980. С. 183-189.

95. Filloux J.H, Techniques and instrumentation for study of natural electromagnetic induction of sea, Phys." Earth and Planet. Inter, 1973. 7, p. 323328.

96. Новыш B.B., Смагин В.П., Фонарев Г.А. К вопросу об измерении электрического поля волнения буксируемыми электродами. В кн.:

97. Фундаментальные проблемы морских электромагнитных исследований. М.: ИЗМИРАН, 1979. С. 249-252.

98. Казаков А.В., Медкитов Р.Д., Рутенко А.Н., Шеховцева E.JI. Исследование статистических характеристик магнитных полей ветрового полиения. В кн.: Фундаментальные проблемы морских электромагнитных исследований. М.: ИЗМИРАН, 1979. С. 252-257.

99. Аксенов В.М. и др. Вариации магнитного поля, индуцируемые поверхностными и внутренними волнами. В кн.: Изучение глубинного строения земной коры и верхней мантии на акваториях морей и океанов электромагнитными методами. М.: ИЗМИРАН, 1981. С. 125-131.

100. Рутенко А.Н. К результатам измерений вариаций магнитного поля, вызываемых поверхностными волнами. В кн.: Исследования электромагнитных полей в морях и океанах. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1983. С. 111-118.

101. Рутенко А.Н. Вариации геомагнитного поля, индуцированные штормовыми волнами в прибрежной зоне // Геомагн. и аэроном. 1981. XXI. №2. С. 391-393.

102. Рутенко А.Н., Степанюк И.А. Оценка корректности измерений магнитных полей гидродинамических источников. В кн.: Исследования электромагнитных полей в морях и океанах. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1983. С. 119-124.

103. Кротевич Н.Ф., Пануровский В.Н., Рутенко А.Н. Об измерении компонент магнитного поля морского волнения // Геомагн. и аэроном. 1982. XXII. №5. С. 881-883.

104. Рутенко А.Н. О трансформации компонент магнитного поля поверхностных волн на наклонном дне. В кн.: Проблемы исследования электромагнитных полей на акваториях. М. ИЗМИР АН, 1983. С. 126-132.

105. Меджитов Р.Д., Митрофанов В.Н., Шеховцева E.JI. Сравнительный анализ результатов экспериментальных исследований электрических полей поверхностных волн. В кн.: Проблемы исследования электромагнитных полей на акваториях. М.: ИЗМИР АН, 1983. С. 132-136.

106. Кожин Ю.Н., Рутенко А.Н., Сальников П.Ю. Результаты измерений на ходу судна электромагнитного поля, индуцированного поверхностными и внутренними волнами. В кн.: Электромагнитные исследования в океане. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1983. С. 39-47.

107. Ю9.Шауб Ю.Б. Об электрических измерениях поверхностных волн с заданным усреднением по площади. В кн.: Электромагнитные исследования в океане. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1983. С. 80-99.

108. ПО.Есипенко Е.И., Молочнов В.Я. Применение туннельного эффекта Джозефсона для измерения магнитных полей морского волнения и течений. В кн.: Электромагнитные исследования в океане. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1983. С. 102-113.

109. Ш.Клековкин В.А., Селятицкий В.Г., Еремшин В.Ф. Измерение составляющих естественного электрического поля на малых базах // Геофизическая аппаратура. 1980. № 70. С. 55-60.

110. Новыш В.В., Богородский М.М. Некоторые результаты измерений электрического поля в прибрежной зоне Каспийского моря. В кн.: Фундаментальные проблемы морских электромагнитных исследований. М.: ИЗМИР АН, 1979. С. 223.

111. ПЗ.Городницкий A.M., Фонарев Г.А. Электрическое поле океана // Земля и Вселенная. 1974. №1.

112. Абрамова JI.M., Бычков B.C. и др. Электромагнитные поля морского волнения и возможности их использования в океанографии: Тез. докл. I съезда советских океанологов. Физика океана. М.: Наука, 1977. С. 117.

113. Harvey R.R. Derivation of ocean water motions from measurement of the vertical electrical field. J. ueophys. Res. 1974, v. 79, № 30.

114. Woods R.G. Magnetic variations associated with waves and swell on ashallow sea Proc Saval. Lab. Tech. Note, 1965, p. 65-66. *

115. Miles O., Dosso H.W., Ng T.P. An analoque model for studying magnetic variations induced by ocean waves. Phys Earth and Planet Inter. 1977, 14, p. 137-142.

116. Vonnegut B. Electrical potential above ocean waves J. Geophys. Res. 1974, 79, p 24.

117. Бычков B.C., Лейбо А.Б., Скибко Н.Е. Географическое распределение магнитного поля, индуцированного морским волнением. В кн.: Исследование геомагнитного поля на акваториях морей и океанов. М.: ИЗМИРАН, 1978.

118. Blake J.R. The effect of a sloping sea floor on the surface electromagnetic field. J. Geomagn. and Geoelectr, 1970, 22. и 4. P. 421-440.

119. Беляев И.И., Любимов B.B., Мирлин Е.Г. Измерение магнитных полей, создаваемых морскими волнами. В кн.: Исследование геомагнитного поля на акваториях морей и океанов. М.: ИЗМИРАН, 1978.

120. Hobbs H.A. Electromagnetic induction in the oceans. Geophys J. Roy. Astron, Soc., 1975,42, N 2, p. 307-313.

121. Семенов В.Ю., Фонарев Г.А. Измерение производных естественного электрического поля в море. В кн.: Морское магнитотеллурическое зондирование. М.: ИЗМИРАН, 1978. С. 71-74.

122. Родионов A.B., Митрофанов В.Н., Верховский В.Н. Опыт измерения вариаций электромагнитного поля на дне моря. В кн.: Волновые процессы в северо-западной части Тихого океана. Владивосток: СахКНИИ, 1980. С. 137-139.

123. Родионов A.B., Митрофанов В.Н., Мартанус Е.Р. Экспериментальное измерение вариаций электромагнитного поля методом буксировки. В кн.: Волновые процессы в северо-западной части Тихого океана. Владивосток: СахКНИИ, 1980. С. 140-142.

124. Шауб Ю.Б., Деменок В.Н., Щетинин A.A. Измерение поверхностного волнения многоэлектродной установкой на ходу.-судна // Океанология. 1983. Вып. 4. XXII. С. 704-711.

125. Кротевич Н.Ф., Пануровский В.Н., Рутенко А.Н. Результаты измерений компонент магнитного поля поверхностных волн //Геомагн. и аэроном. 1983. XXIII. № 5. С. 873-876.

126. Буров Б.А. Рутенко А.Н. О затухании на берегу магнитного поля, индуцированного морскими поверхностными волнами // Геомагн. и аэроном. 1983. XXIII. №5. С. 871-873.

127. Зимин Е.Ф., Каспарян В.Г., Качанов Э.С. Мирзоян Г.А. Метод измерения электрического поля в море в СНЧ-диапазоне с учетом шумов первичного преобразователя // Геомагн. и аэроном. 1984. XXIV. № 4. С. 862866.

128. Семенов В.Ю., Федорюк Ю.В. Экспериментальное исследование дивергенции естественного электрического поля // Геомагн. и аэроном. 1980. XX. №3. С. 566-568.

129. Абрамова JI.M. Оценка величины вертикальных градиентов магнитного поля ветровых волн и зыби. В кн.: Анализ пространственно-временной структуры геомагнитного поля. М.: Наука, 1975.

130. Гольмыггок А.Я., Могилатов B.C., Сочельников В.В. Теоретическая оценка электромагнитного поля морских течений и волн. В кн.: Геомагнитные исследования. Вып. 16. М.: Наука, 1975. С. 43-58.

131. Лапшин В,Б. Электрическое поле, индуцируемое плоской прогрессивной волной, приходящей из бесконечности к берегу с вертикальным обрывом. В кн.: Пространственно-временная структура геомагнитного поля. М.: Наука, 1976. С. 108-111.

132. Лейбо А.Б, Электрокинетические явления, связанные с морскими волнами // Геомагн. и аэроном. 1977. XVII. № 3. С. 502-506.

133. Горская Е.М., Скрынников Р.Г., Соколов Г.В. Вариации магнитного поля, индуцированные движением морских волн на мелководье // Геомагн. и аэроном. 1972. XII. № 1. С. 153-156.

134. Александров В.В., Зайцев JI.B. Теоретические основы изменчивости электрического поля в озерах. В кн.: Изменчивость гидрофизических полей в озерах. М.: Наука, 1978.

135. Соколов Г.В. Спектр магнитного поля, создаваемого волнением. В кн.: Геомагнитные исследования. Вып. 16. М.: Наука, 1975. С. 24-27.

136. Лейбо А.Б., Семенов В.Ю. Условия возникновения токов в дне моря, индуцированных движением воды // Геомагн. и аэроном. 1978. XVIII. № 5. С. 899-902.

137. Бычков B.C., Жмур В.В., Лапшин В.Б, Об электромагнитных эффектах при колебании заряженной поверхности моря // Геомагн. и аэроном. 1979. XIX. № 4. С. 762-764.

138. Лейбо А.Б., Семенов В.Ю., Фонарев Г.А. К вопросу о магнитном поле от морских волн. В кн.: Геомагнитные исследования. № 16. М.: Наука. 1975,28-29.

139. Лейбо А.Б., Семенов В.Ю., Фонарев Г.А. Расчет магнитных полей, индуцируемых волнами в глубоком море с учетом вязкости воды. В кн.: Геомагнитные исследования. Вып. 16. М.: Наука, 1975. С. 30-34.

140. Семенов В.Ю., Фонарев Г.А., Волкомирская Л.Б. Электромагнитное поле волнения при трехслойном геоэлектрическом разрезе // Геомагн. и аэроном. I960. XX. № 4. с. 701-705.

141. Семенов В.Ю., Фонарев Г.А. Сравнение теоретических моделей электромагнитных полей морских волн. В кн.: Морские электромагнитные поля. М.: ИЗМИРАН, 1976. С. 13-17.

142. Larsen J.C. An introduction the electromagnetic induction in the ocean, Phys. Earth, and Planet. Inter, 7.1973. P. 389-398.

143. Трофимов И.Л., Семенов В.Ю. Об одной причине возникновения вариаций электромагнитного • поля,- связанной с - морским волнением // Геомагн. и аэроном. 1977. XVII. № 2. С. 362-363.

144. Сочельников В.В., Гольмшток А.Я., Могилатов B.C. Влияние поверхностных и внутренних волн на результаты морской электроразведки // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1976.

145. Смагин В.П., Савченко В.Н. Вариации геомагнитного поля от морских волн у берега с наклонным дном. В кн.: Фундаментальные проблемы морских электромагнитных исследований. М.: ИЗМИР АН, 1979. С. 234-240.

146. Горская Е.М. Вариации магнитного поля, индуцированные движением морских волн на обрыве и на клине. В кн.: Проблемы морских электромагнитных исследований. М.: ИЗМИР АН, 1980. С. 162-170.

147. Савченко В.Н. О связи геоэлектромагнитных вариаций волн с рельефом дна электростратифицированного моря. В кн.: Проблемы морских электромагнитных исследований. М.: ИЗМИР АН, 1980. С. 171-176.

148. Савченко В.Н., Смагин В.П. Роль длины гребня в электромагнитной индукции пространственных морских волн. В кн.: Проблемы морских электромагнитных исследований. М.: ИЗМИР АН, 1980. С. 177-182.

149. Савченко В.Н., Смагин В.П. Электромагнитное поле короткопериодных волн в двухслойном море конечной глубины // Геомагн. и аэроном. 1979. XIX. № 6. С. 1081-1085.

150. Савченко В.Н., Смагин В.П. Об индуцированной вдольгребневой компоненте поля магнитной индукции морских ветровых волн // Геомагн. и аэроном. 1980. XX. № 1.С. 111-118.

151. Fonarev G.A. Electromagnetic research in the ocean. Geophye. Sttrv. 4, Ё 4. 1982, p. 501-508.

152. Смагин В.П., Савченко В.Н. О влиянии электростратификации моря на магнитные поля ветровых волн // Геомагн. и аэроном. 1980. XX. № 3. С. 571-572.

153. Савченко В.Н., Смагнн В.П. Поля магнитной индукции морских ветровых волн в прибрежной и шельфовой зонах // Геомагн. и аэроном. 1980. XX. №2. С. 305-310.

154. Савченко В.Н., Шадрин Ю.Н. Статистические характеристики магнитных вариаций морского ветрового волнения. В кн.: Проблемы исследования электромагнитных полей на акваториях. М.: ИЗМИР АН, 1983. С. 76-82.

155. Зимин Е.Ф., Кочанов Э.С. Индуцированное электрическое поле при вехревом движении жидкости в магнитном поле Земли. В кн.: Проблемы исследования электромагнитных полей на акваториях. М.: ИЗМИР АН, 1983. С. 86-97.

156. Сочельников В.В., Чжу Р.Н., Вайсбанд В.Б., Есин Н.В. О возможности определения параметров волнения морских волн по индуцированному электрическому полю // Геомагн. и аэроном. 1981. XXI. № 1. С. 133-136.

157. Лопатников В. И. Задачи магнитостатики в электродинамике моря. Морские гидрофизические исследования. № 3. Севастополь: МГИ АН УССР, 1977. С. 101-133.

158. Сочельников В.В., Пантелеев И.Г. Возможности электромагнитного зондирования по результатам наблюдения полей морских волн и течений. Проблемы исследования электромагнитных полей на акваториях М.: ИЗМИРАН, 1983. С. 105-110.

159. Савченко В.Н., Смагин В.П. О характере магнитных вариаций морских волн в мелководных зонах // Геомагн. и аэроном. 1983. XXIII. № 6. С. 1006-1010.

160. Савченко В.Н., Дерновой Б.П. Геомагнитные вариации морских волн при различных мариэлектрических разрезах. В кн.: Исследования электромагнитных полей в морях и океанах. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1983. С. 27-40.

161. Савченко В.Н., Смагин В.П. Комиссаров В.А. Электрические поля волн в прибрежной и шельфовой зонах морей, влияние рельефа дна. В кн.: Исследования электромагнитных полей в морях и океанах. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1983. С. 41-58.

162. Меджитов Р.Д. Использование 3-компонентного буксируемого электрополемера для определения параметров волн. В кн.: Электромагнитные исследования в океане. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1983. С. 33-38.

163. Савченко В.Н., Шадрин Ю.Н. Электромагнитный отклик проводящей среды на стохастический источник возбуждения. В кн.: Применение методов классической и квантовой теории к решению физических задач. Куйбышев: КГУ, 1983. С.130-135.

164. Савченко В.Н., Смагин В.П. Электромагнитная индукция морских волн с учетом вертикальной электростратификации моря, поверхностная потенциальная волна в северном море. Владивосток: Изд-во Дальневост. унта, 1980. 13 с. Деп. в ВИНИТИ. № 2561-80.

165. Савченко В.Н., Смагин В.П., Шадрин Ю.Н. Электромагнитные поля пространственных морских волн. Владивосток: Изд-во Дальневосточного, 1980.14 с. Деп. в ВИНИТИ. № 4811-80.

166. Смагии В.П., Савченко В.Н. Вариации геомагнитного поля береговой волной Стокса. Владивосток, Изд-во Дальневосточного ун-та 1980. 14 с. Деп. в ВИНИТИ. № 5473-80.

167. Webb S. Ñio Ñ, Electromagnetic field induood at the sea floor by Rayleigb-Stonebey waves. J. Geophye, Res., 1982,87, H Ä5, p. 4093-4102.

168. Сретенский JI.H. Теория волновых движений жидкости. М.: Наука, 1977.816 с.

169. Филлипс О.М. Динамика верхнего слоя океана. Л.: Гидрометео-издат, 1980.320 с.

170. Егоров Н.И. Физическая океанография. Л.: Гидрометеоиздат, 1974.455 с.

171. Стокер Дж. Волны на воде. М.: ИИЛ, 1959. 618 с.

172. Сретенский Л.Н. Теория волновых движений жидкости. М.: ОНТИ НКТП, 1936. С. 303.

173. Меоте Б. Введение в гидродинамику и теорию волн на воде. Л.: Гидрометеоиздат, 1974.

174. Ле Блон П., Майсек Л. Волны на воде. М.: Мир, 1981. ТЛ. С. 480, Т.2. С. 366.

175. Ефимов В.В. Динамика волновых процессов в пограничных слоях атмосферы и океана. Киев: Наукова думка, 1981. 252 с.

176. Селезов И.Т., Сидорчук В.Н., Яковлев В.В. Трансформация волн в прибрежной зоне шельфа. Киев: Наукова думка, 1983.208 с.

177. Педлоски Дж. Геофизическая гидродинамика. М.: Мир, 1984. Т.1. 400 с. Т.2. 410 с.

178. Луговский В.В. Динамика моря. Л.: Судостроение, 1976. С. 200.

179. Букатов А.Е., Черкесов Л.В. Волны в неоднородном море. Киев: Наукова думка, 1983.224 с.

180. Фукс В. Р. Введение в теорию волновых движений в океане. Л.: Изд. ЛГУ, 1982.200 с.

181. Алешков Ю.З. Теория волн на поверхности тяжелой жидкости. Л.: Изд. ЛГУ, 1981.196 с.

182. Заславский М.М., Монин A.C. Ветровые волны. В кн.: Океанология. Физика океана. Т.2. Гидродинамика океана. М.: Наука, 1978. С. 146-181.

183. Монин A.C., Каменкович В.М., Корт В.Г. Изменчивость Мирового океана. JL: Гидрометеоиздат, 1974.262 с.

184. Конторович М.М. Операционное исчисление и процессы в электрических цепях. М.: Наука, 1964.

185. Шостак Р.Я. Операционное исчисление. М.: Высш. шк., 1972. 280с.

186. Диткин В.Л., Прудников А.П. Операционное исчисление по двум переменным и его приложения. М.: Физматгиз, 1958.

187. Трофимов И.Д., Шнеер B.C., Коротаев С.М. Определение суммарной продольной проводимости морских осадков и полных потоков по электромагнитному полю течений // Геомагн. и аэроном. 1978. XVIII. № 2. С. 319-323.

188. Белоконь В.И. Расчет электромагнитных возмущений от длиннопериодных волн в приближении теории мелкой воды. В кн.: Эволюция цунами от очага до выхода на берег. М.: Радио и связь, 1982. С. 54-63.

189. Морс Ф., Фешбах Г. Методы теоретической физики. Т. 2. М.: ИИЛ, 1960.886 с.

190. Альпин Л.М. Теория поля. М.: Недра, 1966. 312 с.

191. Справочник по специальным функциям/Под ред. Абрамовича М. и Стиган Н. М.: Наука, 1979. 832 с.

192. Bradshaw A. Schleicher Е, The effect of pressure on the conduction of sea water, Deep-Sea Res., 1965, v, 12, p. 151-162.

193. Калашников Н.И., Дудкин Ф.Л., Николаенко Ю.Б. Основы морской электроразведки. Киев: Наукова думка, 1980.208 с.

194. Градштейн И.С., Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. М.: ГИФМЛ, 1963. 1100 с.

195. Бровиков И.С. Статистические характеристики элементов ветрового волнения // Тр. ГОИН. 1964. Вып. 26. С.-147-194.

196. Крылов Ю.М. Статистическая теория и расчет морского ветрового волнения. Ч. 1, 2 //Тр. ГОИН. 1956. Вып. 33. С. 5-79; 1968. Вып. 42. С. 3-88.

197. Longuet-Higgins M.S. On the statistical distrabution of heights of sea waves. J, Marine Res., 1952,11.

198. Виленский Я.Г., Глуховский Б.Х. Ветровое волнение в океане. Результаты исследований и материалы наблюдений за элементами волн и ветра в северной части Атлантического океана // Тр. ГОИН. 1961. Вып. 62. С. 103.

199. Виленский Я.Г., Глуховский Б.Х. Некоторые закономерности ветрового волнения // Тр. ГОИН. Вып. 29. 1955. С. 5-35.

200. Brooks R,L, Jasper N.H. James R.W. Statistic on wave heights and periods for the north ocean, Trails, Amer. Geoph. Union. 1958, 39. N 6.

201. Крылов Ю.М. Спектральные методы исследования и расчета ветровых волн. JL: Гидрометеоиздат, 1966.254 с.

202. Puts R.R. Statistical distribution for ocean waves" Trans. Amer. Geophys. Union, 1952,33. N 5.

203. Пирсон В.Дж. Ветровые волны. В кн.: Ветровые волны. М.: ИИЛ, 1962. С. 42-124.

204. Лонге-Хиггинс М.С. Статистический анализ случайной движущейся поверхности. В кн.: Ветровые волны. М.: ИИЛ, 1962. С. 125-218.

205. Худсон Д. Статистика для физиков. М.: Мир, 1967.238 с.

206. Янке Е., Эцде Ф., Леш Ф. Специальные функции. М.: Наука, 1977.342 с.

207. Абузяров З.К. Морское волнение и его прогнозирование. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 158 с

208. Давидан И.Н., Лопатухин Л.Н., Рожков В.А. Ветровое волнение как вероятностный гидродинамический процесс. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 287 с.

209. Давидан И.Н. Частотный спектр ветрового волнения // Тр. ГОИН. 1969. Вып. 96. С. 185-210.

210. Neumann G. Zur Charakteristik das Sea-gangs-Archiv fur meteor. Geophys. and Bioklimat. Ser. A. Met. and Geophys. 1954,7, p. 352-377.

211. Darby shire M, The generation of waves by wind, Proc. Royal Soc. Ser. A, 1952,215, p. 299-328.

212. Roll H.V. Fischer G. Pine kritische Bemerbeung zuffi Blumann Spectrums des Seaganges, Deutsche Hydwgr. Zr, 1956, Bd. 9, N 4, p. 9-14.

213. Bretscaneider C.L. Waves variability and wave's spectra for windgenerated gravity waves Beach Prosion Board. Techn. lam., 1959, N 118.

214. Филлипс O.M. Участок равновесия в спектре ветровых волн. В кн.: Ветровые волны. М.: ИИЛ, 1962. С. 219-229.

215. Стрекалов С.С. К определению аналитического вида энергетического спектра развитого волнения // Океанология. 1961. Вып. 1. № 3. С. 439-442.

216. Pierson W.J.,Moskowitz L.A. The interpretation of proposed spectral form for fully developed wind seas bassed on toe similarity theory of the Kitaigorodskii. J. Geophys. Res., 69. 1964, H 24.

217. Moskowita L.A, Estimates of the power spectrums for fully developed seas for wind speeds of 20 to 40 knots. J, Geophys. Res., 1964. 69, и 24.

218. Hasselmann K. Measurements of wind-wave growth and swell decay during the JOHSIYAP, Deutsch. Hydrogr. Institut. Hamburg 1973. P 95.

219. Давидан И.Н. Основные вероятностные характеристики волновой поверхности моря на глубокой воде по натурным данным ветрового волнения в гравитационном интервале частот // Вопр. судостроения. Сер. Акустика. 1977. Вып. 8. С. 3-24.

220. Глуховский Б.Х. Исследование морского ветрового волнения. JL: Гидрометеоиздат, 1966. С. 284.

221. Toba J, Local balance in the air-sea boundary process. P.3.- J. Oceanogr. Soc. Japan, 1973.29, p. 209-220.

222. Крылов Ю.М., Стрекалов C.C., Цыплухин В.Ф. Ветровые волны и их воздействие на сооружения. JL: Гидрометеоиздат, 1976.255 с.

223. Смагин В.П., Фонарев Г.А. О возможности возникновения магнитных пульсации от ветрового волнения на дне глубокого океана. В кн.: Переходные явления в океане, атмосфере и литосфере. Владивосток: Изд. ДВНЦ АН СССР, 1985.

224. Longuet-Higgins M.S., A theory of the origin of microseisms. I. Phil. Trans. Roy. Soc. London. Ser. A, 1950, p. 243,1-35.

225. Белоконь В.И., Родкин А.Ф., Смаль H.A. К расчету возмущений магнитного поля Земли длиннопериодными колебаниями океана. В кн.: Фундаментальные проблемы морских электромагнитных исследований. М.: ИЗМИРАН, 1979. С. 230-234.

226. Белоконь В.И., Никитина Л.Б. Оценка возмущения магнитного поля Земли крупномасштабными движениями в океане. В кн.: Исследования электромагнитных полей в морях и океанах. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1983. С. 59-63.

227. Родкин А.Ф. Возбуждение геомагнитных вариаций при генерации цунами смещениями дна. В кн.: Исследование электромагнитных полей в морях и океанах. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1983. С. 79-90.

228. Родкин А.Ф. Вариации магнитного поля Земли, вызванные колебаниями типа сейш. В кн.: Исследования электромагнитных полей в морях и океанах. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1983. С. 71-78.

229. Савченко В.Н., Смагин В.П. Индуцированные электромагнитные поля морских волн в вертикально электростратифицированном море с учетом глубинной электропроводности Земли. Владивосток: Изд-во Дальневост. унта, 1980. 10 с. Деп. в ВИНИТИ, № 2562-80.

230. Войт С.С. Волны цунами. В кн.: Океанология. Физика океана. Т.2. Гидродинамика океана. М.: Наука, 1978. С. 229-254.

231. Пелиновский E.H. Нелинейная динамика волн цунами. Горький: ИПФ АН СССР, 1982.226 с.

232. Островский JI.A., Пелиновский E.H. Трансформация волн на поверхности жидкости переменной глубины // Изв. АН СССР. ФАО. 1970. 6. № 9. С. 934-939.

233. Островский Л.А. Пелиновский E.H. Рефракция морских волн в береговой зоне океана // Изв. АН СССР. ФАО. 1975. II. № 1. С. 67-74.

234. Черкесов Л.В., Кныш В.В., Лукашина И.П. О влиянии изменения глубины бассейна на волны цунами. В кн.: Волны цунами. Ю.-Сахалинск: Изд. ДВНЦ АН СССР, 1973. Вып. 32. С. 69-86.

235. Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах. М.: Наука, 1973. 343 с.

236. Фонарев Г.А., Смагин В.П., Савченко В.Н. Электромагнитные эффекты акустической волны в океане. В кн.: Электромагнитные исследования в океане. Владивосток: Изд. ДВНЦ АН СССР, 1983. С. 119-122.

237. Larsen J.C. Electric and magnetic fields by deep sea tides. Geophys. J. Roy, Astron. Soc., 1968,16, N 1, p. 47-70.

238. Уизем Дж. Линейные и нелинейные волны. М.: Мир, 1977. 622 с.

239. Смаль H.A. Индукция вариаций геомагнитного поля в океане стационарным волновым пакетом. В кн.: Исследования электромагнитных полей в морях и океанах. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1983. С. 6470.

240. Савченко В.Н., Мищенко H.A. Эффекты нелинейности стоксовских волн в электромагнитной индукции океана. В кн.: Переходные явления в океане, атмосфере и литосфере. Владивосток: Изд. ДВНЦ АН СССР, 1985.

241. Пелиновский E.H., Талинова H.A. Измерение высоты одиночной волны большой амплитуды в береговой зоне // Океанология. Т.7. Вып. I. С. 123-127.

242. Уиттекер Э.Т., Ватсон Дж.Н. Курс современного анализа. М.: Мир, 1963. Т. 2. С. 515.

243. Коротаев С.М, Трофимов И.Л., Шабелянский C.B. Магнитные поля морских течений. В кн.: Учет временных вариаций при проведении морской магнитной съемки. М.: ИЗМИР АН, 1984. С. 69-92.

244. Lipparalli M.A. Berdbey G.P. The QEK signature of internal waves.-J, Geophys. Res. 1971, 76. 5 21, p. 5043-5047.

245. Зимин Е.Ф., Кочанов Э.С. Индуцированное электрическое поле при вихревом движении жидкости в магнитном поле Земли. В кн.: Проблемы исследования электромагнитных полей на акваториях. М.: ИЗМИР АН, 1963. С. 86-97.

246. Белоконь В.И., Смаль H.A. О некоторых эффектах, сопровождающих прохождение волны атмосферного давления над океаном. В кн.: Исследования электромагнитных полей в морях и океанах. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1983. С. 162-168.

247. Сочельников В.В. Электромагнитное поле широкого течения при произвольном направлении постоянного магнитного поля. Геомагн. и аэроном. 1978. XVIII. № 1. С. 181-183.

248. Larsen J.C., Сох С. Lunar and Solar Daily Variation in the magnetotelluric field beneath, the ocean. J Geophis. Res., 1966, 71. N 18, p. 4441.

249. Шнеер B.C. Локальные индукционные явления в вариациях электромагнитного поля некоторых районов Северного Ледовитого океана. Дисс. канд. физ.-мат. наук. Л. ААНИИ, 1969.

250. Трофимов И.Л. Опыт градиентного магнитного зондирования в Тихом океане // Геомагн. и аэроном. 1975. XV. № 1. С. 181-182.

251. Фонарев Г.А. О глубинном зондировании на полях течений. Геомагн. и аэроном. 1983. XXIII. № 5. С. 870-871.

252. Ваньян Л.Л., Светов Б.С., Сочельников В.В., Фонарев Г.А. Исследования естественных электромагнитных полей в море. В кн.: Морское магнитотеллурическое зондирование. М.: ИЗМИР АН, 1978. С. 3-18.

253. Смагин В.П., Савченко В.Н., Фонарев Г.А. О возможности изучения морских геоэлектрических разрезов по электромагнитным полям течений // Геомагн. и аэроном. 1982. XXII. № 4. С. 623-628.

254. Смагин В.П., Савченко В.Н., Фонарев Г.А. О зондировании Земли электромагнитным полем течения. В кн.: Проблемы исследования электромагнитных полей на акваториях. М.: Наука, 1983. С. 110-115.

255. Смагин В.П., Фонарев Г.А., Савченко В.Н. К вопросу о возможности зондирования Земли электромагнитным полем течения // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1985. № 2. С. 70-74.

256. Сочельников В.В. О возможности электромагнитного зондирования дна по результатам наблюдения поля морских течений // Геомагн. и аэроном. 1979. XIX. №2.С.385-387.

257. Новыш В.В. О точности определения вертикальной компоненты геомагнитного поля для ЭМИТа // Океанология. 1965. 5. № 4.

258. Балашков И.В., Гончаров И.И. Геоэлектрические измерители течений на ходу судна. JL: Судпромгиз, 1970. С. 176.

259. Фонарев Г.А. Влияние морских теллурических токов на работу ЭМИТа // Океанология. 1968.6. № 4. С. 727-735.

260. Букатов А.Е, Фонарев Г. А. Некоторые результаты работы с ЭМИТом в Индийском океане на немагнитной шхуне "Заря" //Геомагн. и аэроном. 1970. 10. № I. С. 177-180.

261. Фонарев Г. А. О природе волновых помех на записи ЭМИТа. Океанология. 1976.16. № 3. С. 528-530.

262. Кожин Ю.Н. и др. Результаты измерений электромагнитного поля, индуцируемого поверхностными и внутренними волнами на ходу судна. В сб. Электромагнитные исследования в океане. Владивосток, 1983. С. 39-47.

263. Malta S. Worldwide distribution of geomagnetic tides. Phil. Trans. Roy. Son., London, v 274,1973. P. 551-594.

264. Смагин В. П., Савченко В. Н. Электромагнитное поле акустической волны в океане: Тез. докл. 6-й краевой научно-технической конференции. Владивосток: ДВТИ, 1985. С.37.

265. Смагин В. П., Фонарев Г. А. Разведочное зондирование дна океана ЭПМ течения (тезисы): Тез. докл. УП Всесоюзная школа-семинар. М., 1984. С. 46.

266. Смагин В. П., Савченко В. Н. Электромагнитная индукция волн цунами в электростратифицированном океане (статья): Тр. ДВНИИ. Вып. № 103. Л.: Изд. Гидрометео, 1986. С 54-60.

267. Смагин В. П., Савченко В. Н. Возмущение геомагнитного поля кноидальными волнами // Геомагнетизм и аэрономия. 1986. №2. С 347-349.

268. Савченко В. Н., Шадрин Ю. Н. О трансформации волны цунами и ее геомагнитных вариаций на шельфе: В кн.: Исследование цунами. Москва, 1986. №1. С 89-93.

269. Смагин В. П. Пространственная структура электромагнитного поля течения в океане: Тез. докл. 7-й научно-технической конференции. ДВТИ. Владивосток, 1986. С 8.

270. Смагин В. П. О возможности регистрации акустического сигнала в море электромагнитным способом (тезисы). Тезисы доклада 8-й научно-технической конференции, 1987. С 1.

271. Смагин В. П. Вариации геомагнитного поля нелинейными дисперргирующими волнами. В сб.: Электромагнитные акустические процессы в океане. ДВГУ. Владивосток, 1987. С 60-63.

272. Смагин В. П. Электромагнитное поле океанического течения с горизонтальной неоднородностью электропроводности дна: Тез. докл. 9-й научно-технической конференции. ДВТИ. Владивосток, 1988. С. 1.

273. Смагин В. П. Влияние профиля дна материкового склона и шельфа на трансформации гидрофизических характеристик волн цунами: Тез. докл. научно-технической конференции ГНИ. Горький, 1990. С 1.

274. Смагин В. П. Савченко В. Н. Магнитное поле волнения в море переменной глубины: В сб.: XXX XIII Всесоюзная межвузовская научно-техническая конференция. ТОВВМУ. Т.1 4.2. Владивосток, 1990. С 3.

275. Смагин В. П. Магнитное поле возбуждаемое береговой волной Стокса: Тез. докл. научно-технической конференции ДВТИ. Владивосток, 1990. С 1.

276. Смагин В. П. Савченко В. Н. Фонарев Г. А. Электромагнитное поле акустического импульса в океане: В сб.: Электромагнитная индукция в Мировом океане. М.: Наука, 1990. С 9.

277. Смагин В. П. Савченко В. Н. Геомагнитные вариации от волн в прибрежной и шельфовой зонах морей: Тез.: IV Всесоюзный съезд по геомагнетизму (магнитные и электрические поля твердой земли). Ч. 1. Владимир-Суздаль, 1991. С 2.

278. Смагин В. П. Савченко В. Н. К вопросу о магнитных вариациях береговой волной Стокса: В сб.: XXXV Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция. Т. 1.4.2. Владивосток, 1992. С. 71-74.

279. Смагин В. П. Савченко В. Н. Фонарев Г. А. Электромагнитный отклик морской среды на гидроакустическое возмущение: В сб.: XXXV Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция. Т.1. 4.2. Владивосток, 1992. С. 74-77.

280. Смагин В. П. Магнитное поле волнового следа корабля: В сб.: XXXVI Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция. Т. 1 Ч. 2. Владивосток, 1993. С. 88-89.

281. Смагин В. П. Савченко В. Н. Генерация электромагнитного поля акустическими колебаниями в волноводе: В сб.: XXXVI Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция. Т. 1. 4.2. Владивосток, 1993. С. 90-91.

282. Смагин В. П. Савченко В. Н. Электромагнитные вариации гидродинамического и акустического источников в океане: В сб.: Электромагнитные поля и волны в геосфере. ДВГУ. Владивосток, 1994. С. 36-47.

283. Смагин В. П. Бердников К. Н. К вопросу об электромагнитном поле волнового следа корабля: В сб.: XXXVII Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция. ТОВВМУ. Владивосток, 1993. С. 3.

284. Смагин В. П. Иванов В. А. Савченко В. Н. Соппа И. В. О генерации электромагнитного поля акустическим сигналом в волноводе с проводящей жидкостью: В сб.: XXXVII Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция. ТОВВМУ. Владивосток, 1994. С. 3.

285. Смагин В. П., Семкин С. В. Особенности поля скорости корабельных волн: В сб.: ХЫ1 Всероссийская научно-техническая конференция: Фундаментальные и прикладные вопросы физики и математики. Т. 2. Владивосток, 1999. С. 180-182.

286. Смагин В. П., Шавлюгин А. И. Электромагнитные поля, индуцированные вихревыми течениями в океане: В сб.: ХЫ1 Всероссийская научно-техническая конференция. Фундаментальные и прикладные вопросы физики и математики. Т. 2. Владивосток, 1999. С. 183-185.

287. Смагин В. П., Семкин С. К вопросу о волновом сопротивлении корабля. В сб.: ХЫП Всероссийская научно-техническая конференция.

288. Фундаментальные и прикладные вопросы физики и математики. Т. 2. Владивосток, 2000. С. 177-179.

289. Смагин В.П., Семкин C.B. Электрические поля, индуцированные корабельными волнами: Материалы XLIV Всероссийской научно-технической конференции. Владивосток, 2001. с. 83-85

290. Смагин В.П., Шавлюгин А.И., Семкин C.B. О возможности определения электропроводности донных пород по магнитному полю гидродинамического источника. Материалы XLIV Всероссийской научно-технической конференции. Владивосток, 2001. с. 86-87.

291. Смагин В.П., Семкин C.B. Электрическое поле волнового следа корабля типа Митчела: Материалы XLV Всероссийской научно-технической конференции. Владивосток, 2002. с. 137-139.

292. Смагин В.П., Семкин C.B. Асимптотические выражения для электрического поля движущегося по воде точечного источника: Материалы XLV Всероссийской научно-технической конференции. Владивосток, 2002. с. 140-143.

293. Смагин В.П., Семкин C.B. Магнитные вариации, индуцированные береговой волной Стокса. Материалы XLVI Всероссийской научно-технической конференции. Владивосток, 2003. с. 179-181.

294. Савченко В.Н., Смагин В.П., Фонарев Г.А. Вопросы морской электродинамики. Владивосток, ВГУЭС, 1999, с. 208.

295. В.П. Смагин В.Н. Савченко C.B. Сёмкин, Морские электромагнитные поля, Часть II, Поля береговых, корабельных и акустических волн и крупномасштабных движений океана. Владивосток, 2004, Изд-во ВГУЭС, 148 С.

296. Смагин В.П., Семкин C.B. Регистрация акустического сигнала в море электромагнитной антенной. Материалы XLVII Всероссийской научно-технической конференции. Владивосток, 2004. е.